JP2011524635A - ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥の検出、ウェーハー上の欠陥の精査、設計内の１つ以上の特徴を工程監視特徴として使用するための選択、またはそのいくつかの組み合わせのためのシステムおよび方法 - Google Patents

ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥の検出、ウェーハー上の欠陥の精査、設計内の１つ以上の特徴を工程監視特徴として使用するための選択、またはそのいくつかの組み合わせのためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥の検出、ウェーハー上の欠陥の精査、設計内の１つ以上の特徴を工程監視特徴として使用するための選択、またはそのいくつかの組み合わせのための種々のシステムおよび方法が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に、ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥の検出、ウェーハー上の欠陥の精査、設計内の１つ以上の特徴を工程監視特徴として使用するための選択、またはそのいくつかの組み合わせのためのシステムおよび方法に関する。
本出願は、２００８年６月１１日に出願された「ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥の検出、ウェーハー上の欠陥の精査、設計内の１つ以上の特徴を工程監視特徴として使用するための選択、またはそのいくつかの組み合わせのためのシステムおよび方法」と題される米国仮出願第６１／０６０，５５４号の優先権を主張し、参照によりその全体を本明細書に援用する。
以下の説明および実施例は、本セクションに含むことにより、従来技術として認められるものではない。
検査工程は、ウェーハー上の欠陥を検出し、製造工程の収率を促進して高収益を上げるため、半導体の製造工程中、種々の段階で使用される。検査はＩＣなどの半導体装置を製造するための重要な一部である。しかし、半導体装置のサイズが減少するにつれ、小さな欠陥が装置の不良につながる場合があるので、許容可能な半導体装置を製造する上で、検査は更に重要となる。例えば、半導体装置のサイズが減少するにつれ、比較的小さい欠陥でさえ望ましくない半導体装置の異常を引き起こす場合があるので、更に細かい欠陥を検出することが要求される。
製造収率制御に関する別の重要な側面は、欠陥の原因を修正して他のウェーハー上の欠陥数を減らせるように、ウェーハー上の欠陥の原因を究明することである。欠陥の原因を究明するステップには、欠陥タイプ、並びにサイズ、形状、組成など、欠陥に関する他の属性を特定するステップが含まれる場合が多い。検査は、ウェーハー上の欠陥を検出し、ウェーハー上の位置、ウェーハー上の欠陥数、時には欠陥のサイズなど、欠陥に関して限定された情報を一般的に提供するだけであるので、欠陥精査を用いて、検査結果から判定し得る情報よりも更に多くの情報を個々の欠陥について判定する場合が多い。例えば、欠陥精査ツールを用いて、ウェーハー上で検出された欠陥を再訪し、自動または手動のいずれかの方法で、更にその欠陥を調査する場合がある。
欠陥精査には、高倍率光学システムと走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）のうちいずれかにより、欠陥の追加情報を更に高い解像度で生成するステップが一般的に含まれる。欠陥精査により生成される欠陥に関するより高次の解像度データは、欠陥の属性、例えば、プロフィル、粗さ、より正確なサイズ情報などを判定するのに更に適している。電子分散Ｘ線分光（ＥＤＳ）システムなどのシステムを用いて欠陥解析を行ってもよい。かかる欠陥解析を行なって、欠陥の組成などの情報を判定してもよい。検査、精査、解析、あるいはそれらの組み合わせにより判定される欠陥の属性を用いて、欠陥のタイプ（すなわち欠陥の分類）、可能ならば欠陥の根本原因を特定してもよい。次に、欠陥を減少または排除するため、１つ以上の半導体製造工程の中の１つ以上のパラメーターを監視および変更するのに、かかる情報を用いてもよい。
しかし設計基準が縮小するにつれて、半導体製造工程の操作は、その工程の作業能力の限界に近づいている。更に、設計基準が縮小するにつれて、更に小さい欠陥が装置の電気パラメーターに影響を及ぼす場合があり、それが更に感度の高い検査を必要としている。従って、設計基準が縮小するにつれて、検査により検出され、収率に潜在的に関連する欠陥の数が劇的に増大しており、更に検査により検出される軽微な欠陥数も劇的に増大している。故に、ますます多くの欠陥がウェーハー上で検出され、全ての欠陥を排除するように工程を修正するのは困難でしかも高価になる場合がある。従って、どの欠陥が実際に装置の電気パラメーターに影響を及ぼすのかを決定することにより、工程制御方法をかかる欠陥に集中させ、他の欠陥は実質的に無視することが可能となる。更に、設計基準の縮小により、ある場合には、工程誘起による故障が系統的になる傾向にある。すなわち、工程誘起による故障は、設計内で何度も繰り返し生じる所定の設計パターンで生じる傾向にある。空間的に系統的な電気関連の欠陥の排除は、かかる欠陥の排除が収率全体に重大な影響を及ぼす場合があると言う理由で重要である。
従って、単一のシステムまたは方法を使って種々の源からの欠陥を検出、精査および解析できるようなウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥の検出および／またはウェーハー上の欠陥の精査を行なうシステムおよび方法の開発、並びに従来使用されている工程監視特徴よりも早い時期に工程逸脱を指摘する工程監視特徴として、設計内の１つ以上の特徴を選択使用するシステムおよび方法の開発は有意義であろう。
システムおよび方法の種々の実施態様に関する以下の説明は、如何なる形でも、添付の特許請求の範囲の主題を制限するように解釈されるべきではない。
１つの実施態様は、ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成されたシステムに関する。このシステムには、製造工程を用いて設計が印刷されるウェーハーの画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムも含まれる。このシステムには、設計を検査して設計内の欠陥を検出するように構成されたコンピューターサブシステムも含まれる。コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムにより得られる、ウェーハー上に印刷された設計内のダイスの画像と、データベースに記憶されているダイスの画像とを比較し、設計内の追加の欠陥を検出するようにも構成されている。更に、コンピューターサブシステムは、設計内の欠陥、設計内の追加欠陥およびウェーハー検出システムにより検出されるウェーハー上の欠陥に基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象のウェーハー上の位置を決定するようにも構成されている。更に、コンピューターサブシステムは、その位置で得られた画像を用いて、その位置における設計欠陥および工程欠陥を検出するようにも構成されている。
上述のシステムは、本明細書記載の他の実施態様に従って構成してもよい。更に、上述のシステムは、本明細書記載の実施態様のあらゆる方法のステップを１つ以上どれでも実施できるように構成してもよい。
別の実施態様は、ウェーハー上の欠陥を精査するように構成されたシステムに関する。このシステムには、製造工程を用いて設計が印刷されるウェーハー上の個別位置の画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムも含まれる。このシステムには、ＰＷＱ解析の結果に基づいて上記個別位置を判定し、個別位置のために電子ビーム精査サブシステムにより得られる画像を用いて当該個別位置で欠陥精査を行なうように構成されたコンピューターサブシステムも含まれる。
上述のシステムは、本明細書記載の他の実施態様に従って構成してもよい。更に、上述のシステムは、本明細書記載の実施態様のあらゆる方法のステップを１つ以上どれでも実施できるように構成してもよい。
追加の実施態様は、ウェーハー上の欠陥を精査するように構成されたシステムに関する。このシステムには、レチクル付きで実行されるリソグラフィ工程を用いて設計が印刷されるウェーハー上の個別位置の画像を得るように構成された、電子ビーム精査サブシステムも含まれる。このシステムには、レチクルの検査結果に基づいて上記個別位置を判定し、個別位置用に電子ビーム精査サブシステムにより得られる画像、レチクルの検査結果およびレチクル上に検出された欠陥の分類を用いて、当該個別位置で欠陥精査を行なうように構成されたコンピューターサブシステムも含まれる。
上述のシステムは、本明細書記載の他の実施態様に従って構成してもよい。更に、上述のシステムは、本明細書記載の実施態様のあらゆる方法のステップを１つ以上どれでも実施できるように構成してもよい。
更なる実施態様は、設計内の１つ以上の特徴を工程監視特徴として使用するために選択するコンピューター実施方法に関する。この方法には、リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、設計内の特徴がウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするステップも含まれる。異なる値には、リソグラフィ工程のプロセスウィンドウの中心に対応する名目値も含まれる。更にこの方法には、特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を計測するステップも含まれる。更にこの方法には、名目値に最も近い値で失敗する１つ以上の特徴を特定するステップも含まれる。更にこの方法には、リソグラフィ工程を監視するのに用いられる特徴として特定される、１つ以上の特徴を選択するステップも含まれる。上述の方法の各ステップはコンピューターシステムを用いて実施される。
更に上述の方法の各ステップは、本明細書記載の方法によって実施してもよい。更に上述の方法は、本明細書記載のあらゆる他の方法の他のステップを１つ以上どれでも含んでよい。更に上述の方法は、本明細書記載のどのシステムで実施してもよい。
本発明の他の利点は、以下に詳細に説明する好ましい実施態様および以下に内容を説明する添付の図面を参照するならば、当業者には明白となるであろう。
本発明は種々の改変例および代替形が可能であるが、その中の特定の実施態様が図面に例示され、それが本明細書にも詳細に記載されている。図面は一定の比例に応じて描かれているとは限らない。しかし、図面およびその詳細な説明は、開示された特定の形態に本発明を限定する意図で提供されるものではなく、反対に、添付の特許請求の範囲で規定される本発明の趣旨および範囲内にある全ての改変例、同等物および代替物が含まれるように意図されているものであり、その点は理解されるべきである。
ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成されたシステムの種々の実施態様、並びにウェーハー上の欠陥を精査するように構成されたシステムの種々の実施態様を例示したブロック図。 本明細書記載の実施態様が特に有効であるアプリケーションを例示した概略図。 本明細書記載の実施態様が特に有効であるアプリケーションを例示した概略図。 個別位置用に電子ビーム精査サブシステムにより得られた画像の比較に関する１つの実施態様およびプロセスウィンドウ品質（ＰＷＱ）分析の結果を例示するフローチャート。 設計内の１つ以上の特徴を工程監視特徴として選択するコンピューター実施方法を実施するのに使用され、コンピューターシステム上で実行可能なプログラム指示を含んでいる、コンピューター読み取り可能媒体の１つの実施例を例示したブロック図。
本明細書で使用する場合、「設計」と言う用語は、ＩＣの物理的設計（レイアウト）および複雑なシミュレーションまたは単純幾何演算およびブール演算によって物理的設計から導かれるデータを意味する。設計には、レイアウト情報だけでなく電気および素材設計情報も含まれる。基本的には、設計には、「装置」の作成に用いられるあらゆる設計情報が含まれてよい。更に、レチクル検査システムによって得られるレチクルの画像および／またはその派生物を「設計」の「プロキシ」または「複数のプロキシ」として使用してもよい。かかるレチクル画像またはその派生物は、設計を用いる本明細書記載の全実施態様において、設計レイアウトの代替物として機能できる。設計には、共通所有である、米国特許出願公開第２００７／０１５６３７９として２００７年７月５日に公開されたＫｕｌｋａｒｎｉらによる米国特許出願第１１／５６１，７３５号および米国特許出願公開第２００７／０２８８２１９として公開されたＺａｆａｒらによる米国特許出願第１１／５６１，６５９（両方とも２００６年１１月２０日に出願されたもので、参照によりその全体が本明細書に援用される）に記載される他のあらゆる設計データまたは設計データプロキシを含めてもよい。
図面は一定の比例に応じて描かれたものでないことは、注意されるべきである。特に、図面のいくつかの要素のスケールは、その要素の特性を強調する目的でかなり誇張されている。図面は同じスケールで描かれていない点も注意されるべきである。類似に構成されている２つ以上の図面に示される要素は、同じ符号を使って示してある。
１つの実施態様は、ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成されたシステムに関する。このシステムには、製造工程を用いて設計を印刷するウェーハー用に、画像を得るように構成されている電子ビーム精査サブシステムが含まれる。例えば、図１に示されるように、このシステムは、製造工程を用いて設計を印刷するウェーハー１２用に、画像を得るように構成されている電子ビーム精査サブシステム１０を含んでもよい。ウェーハー上に設計を印刷するのに使用される製造工程には、リソグラフィ工程が含まれてもよい。リソグラフィ工程は、本明細書で詳細に記載されるように（例えばレチクルを用いて）実行してもよい。しかし、ウェーハー上に設計を印刷するのに使用される製造工程には、ウェーハー上に設計を印刷することのできる他の半導体製造工程、例えば、エッチング工程またはリソグラフィ工程とエッチング工程の組み合わせなど、あらゆる工程が含まれてもよい。
電子ビーム精査サブシステム１０には、電子１６の焦点をウェーハー１２上に合わせ、ウェーハーから戻って来る電子の画像を形成するように構成された、電子コラム１４が含まれる。電子コラムの適切な構成は当業者には一般的に周知である。従って、簡潔性のため、本明細書では電子コラムの構成に関してはこれ以上説明しない。更に、電子ビーム精査サブシステムに含まれる電子コラムには、商業用の電子ビーム精査サブシステム、例えば、ＫＬＡテンコール（カリフォルニア州サンホセ）から商業的に入手可能なｅＤＲ−５ｘｘｘシステムなどに含まれる電子コラムを含めてもよい。あるいは電子コラムは、全く新しい電子コラムとしてゼロから設計してもよい。更に、電子ビーム精査サブシステムは走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）として構成してもよい。電子ビーム精査サブシステムによってウェーハー用に得られる画像は、電子ビーム精査サブシステムによってウェーハー用に得ることが可能なあらゆる画像を含んでもよい。更に、電子ビーム精査サブシステムによってウェーハー用に得られる画像は、適切な方法であればどのような方法で得てもよい。
電子ビーム精査サブシステムには、電子ビーム精査サブシステムによる画像化中にウェーハー１２が配置されるステージ１８も含まれる。ステージ１８は、当業者に周知の適切なチャック、ウェーハーハンドラーまたは機械式および／またはロボット式アセンブリを含んでいてもよい。ステージは、当業者に周知の適切な方法でウェーハーを移動および／または位置決めするように構成されていてもよい。例えば、ステージ１８は、矢印２０で示される方向にウェーハーを移動するように構成されていてもよい。
本システムは、電子ビーム精査サブシステムを含んでいるので、本質的に欠陥精査システムとして構成されていてもよい。しかし、本明細書に詳細に記載されるように、本システムは、欠陥精査システムには一般的に備わっていない機能を有するように構成されている。例えば、本システムは、設計２４を検査して設計内の欠陥を検出するように構成された、コンピューターサブシステム２２も含んでいる。本システムは、このように、電子ビーム精査サブシステムと統合した設計走査機能を持つように構成されている。
コンピューターサブシステムは、数多くの異なる方法で設計を検査するように構成されていてもよい。例えば、設計段階で、光学的近位補正（ＯＰＣ）機能などの解像度増大技術（ＲＥＴ）機能をその設計に加えてもよいし、「装飾」設計を検査するようにコンピューターサブシステムを構成してもよい。コンピューターサブシステムは、このように、ＲＥＴおよび／またはＯＰＣ機能を設計に加えた後でその設計を検査するように構成してもよい。コンピューターサブシステムによって実行される設計検査のアウトプットは、例えば、ホットスポット、設計欠陥および当業者に周知の他の設計検査結果を含んでもよい。
設計２４は、当業者に周知の適切な形態であれば、どのような形態を有していてもよい。例えば、設計は、グラフィックデータストリーム（ＧＤＳ）ファイル、他の標準マシン読み取り可能ファイル、当業者に周知の他の適切なファイル、あるいは設計データベースに記憶させてもよい。本明細書で使用する場合、「ＧＤＳ」と言う用語は、一般的に幾何学的設計レイアウト情報を意味し、そのデータのあらゆる表示を含んでよい。かかる表示は一般的にＧＤＳＩＩまたはＯＡＳＩＳ形式であるが、他の適切な表示であってもよい。例えば、ＧＤＳＩＩファイルは、設計レイアウトデータの表示に使用されるファイルクラスの１つである。かかるファイルの他の例にはＧＬＩおよびＯＡＳＩＳファイルが含まれる。かかる表示は全て、ＧＤＳおよびＧＤＳＩＩに関して本明細書に記載される実施態様で使用しよい。
コンピューターサブシステムは、当業者に周知の適切な設計検査方法または技術を用いて、設計（装飾されているか否かを問わず）を検査するように構成してもよい。コンピューターサブシステムによって実行し得る設計検査方法は、共通所有である、Ｈｅｓｓらにより２００４年１２月３日に出願され、２００６年３月９日に米国特許出願公開第２００６／００５１６８２号として公開された、米国特許出願第１１／００３，２９１号、Ｓａｉｄｉｎらにより２００５年１月３１日に出願され、２００６年１０月１９日に米国特許出願公開第２００６／０２３６２９４号として公開された、米国特許出願第１１／０４８，６３０号およびＶｅｒｍａらにより２００５年９月１４日に出願され、２００６年３月２３日に米国特許出願公開第２００６／００６２４４５号として公開された、米国特許出願第１１／２２６，６９８号（いずれも参照によりその全体が本明細書に援用される）に例示されている。本明細書記載の実施態様は、かかる特許出願に記載される方法のステップを全て含んでもよいし、あるいはそれらを実行するように構成してもよい。
１つの実施態様では、コンピューターサブシステムは、設計を変更してその設計内に含まれる欠陥を修正するように構成してもよい。設計を変更するステップには、設計内のＲＥＴの１つ以上の特性を変更するステップも含まれる。設計内のＲＥＴを変更すれば、設計内の特徴がウェーハー上に印刷される方法が変更され、ひいては装置の機能を根本的に変更することなく、設計内の欠陥を排除できる可能性があるからである。１つのかかる実施例では、１つ以上のＲＥＴの１つ以上の特性（例えば、サイズ、形態、配置など）は、設計内で検出される欠陥に基づいて、（例えば、規則データベース、またはＲＥＴの１つ以上の特性をＲＥＴがどのように特徴の印刷に影響を及ぼすかに関連付ける他のデータ構造体を用いて）、変更してもよい。次に、ＲＥＴが変更された設計部分（または設計全体）を上述のようにして再検査し、ＲＥＴの変更によって設計から欠陥が排除されるかどうかを判定してもよい。このように、設計が無欠陥になるまで、あるいは許容可能な欠陥しか含まれないと判定されるまで、対話的に設計を変更および再検査してもよい。同様に、１つ以上の非ＲＥＴ機能の１つ以上の特性を変更して、設計から欠陥を排除してもよい。
コンピューターサブシステムは、レチクルレイアウトデータをシミュレートするように構成してもよい。その場合、レチクルがレチクルレイアウトデータを用いて製作され、そのレチクルがウェーハー製造に使用される場合、エッチング工程後、所定の装置パターンがウェーハー上に形成される。この点は、２００５年６月１６日にＶｅｒｍａらにより出願された米国特許出願第１１／１５４，３１０（参照によりその全体が本明細書に援用される）に、譲受人共通として記載されている。すなわち、コンピューターサブシステムは、ウェーハー上に形成されるべき目的の装置パターンに基づいてシミュレーションを実行し、設計を生成できる。本明細書記載のコンピューターサブシステムは、上記特許出願に記載の方法のステップをいずれも実行できるように構成してよい。
更にコンピューターサブシステム２２は、電子ビーム精査サブシステム１０によって得られる画像、すなわちウェーハー１２上に印刷された設計内のダイスの画像と、データベースに記憶されるダイスの画像とを比較し、設計２４内の追加の欠陥を検出するように構成される。このように、本明細書記載の実施態様は、（上述の設計走査機能に加えて）電子ビーム精査サブシステム上で統合されたダイス／データベース機能を有するように構成される。例えば、レチクルは、適切なレチクル製造工程（または複数の工程）を使用し、設計（変更されているか否かを問わず）を用いて、あるいは設計に基づいて製作してもよい。次にレチクルを使ってウェーハー上にダイスを印刷する。ウェーハー上に印刷された設計内のダイス（またはダイスの一部）の画像は、本明細書で詳細に説明されるように、電子ビーム精査サブシステムによって得てもよい。
電子ビーム精査サブシステム１０の電子コラム１４によって生成される画像２８は、電子ビーム精査サブシステムによってコンピューターサブシステムに提供されてもよい。１つのかかる実施例では、電子コラムの検出器（図示しない）を１つ以上の伝送媒体（図示しない）によってコンピューターサブシステムに連結し、検出器により生成される画像をコンピューターサブシステムが受信できるようにしてもよい。この場合、伝送媒体には、「有線」および／または「無線」伝送媒体を含め、当業者に周知のあらゆる適切な伝送媒体が含まれる。コンピューターサブシステムは、本明細書で詳細に説明されるように、データベース２６に記憶されているダイスの画像を得るにあたり、適切な方法であればどのような方法を用いてもよい。
データベースに記憶されるダイスの画像は、設計内のダイスがウェーハー上に理想的に印刷される方法を例示しているシミュレートした画像であってもよいし、あるいは他の適切なダイスの参照画像であってもよい。コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムにより得られるダイスの画像と、データベースに記憶されるダイスの画像とを適切な方法で比較してもよい。一般的に、電子ビーム精査サブシステムにより得られるダイスの画像と、データベースに記憶されるダイスの画像との差異はいずれも、設計内の追加欠陥としてコンピューターサブシステムによって判定される。しかし、コンピューターサブシステムは、適切な欠陥検出アルゴリズムを使用することにより、電子ビーム精査サブシステムにより得られるダイスの画像と、データベースに記憶されるダイスの画像との比較に基づいて、設計内の追加欠陥を検出するように構成してもよい。
１つの実施態様では、（上述のようにダイス／データベースのやり方で検出される）設計内の追加の欠陥は、コンピューターサブシステムによって実行される設計検査では検出されなかったものである。このように、本明細書記載のシステム実施態様は、ダイス／データベース検出を実行し、設計検査（設計走査）で特定されなかった設計欠陥の場所を見つけることができる。例えば、ダイス／データベース設計検査は、ウェーハー上に設計を印刷しないで実行される検査の場合とは異なる欠陥を設計内に検出する場合がある。しかし、ダイス／データベース設計検査は、ウェーハー上に設計を印刷しないで実行される検査で検出されるのと同じ欠陥をいくつか設計内に検出する場合もある。コンピューターサブシステムは、追加欠陥を他の設計欠陥と比較できるやり方で、（ウェーハースペース位置に基づいて）設計データスペース内の追加欠陥の位置を決定するように構成してもよい。従って、異なる方法で設計内に検出した欠陥を、位置ごとに（ウェーハー上に設計を印刷せずに検出した設計欠陥の位置を（設計スペースの位置に基づいて）ウェーハースペースで決定する場合は、設計スペース位置またはウェーハースペース位置ごとに）比較し、いずれの欠陥が両方の検査によって検出され、いずれの欠陥が１つだけの検査により検出されたのかを判定できる。ウェーハースペースの欠陥の位置は、前出のＫｕｌｋａｒｎｉらおよびＺａｆａｒらによる特許出願に記載の方法で、設計データスペース位置に変換してもよい。
更にコンピューターサブシステムは、設計内の欠陥、設計内の追加欠陥およびウェーハー検査システム３２によってウェーハー上に検出される欠陥に基づいて、電子ビーム精査サブシステム１０によって画像２８を取得する対象のウェーハー１２上の位置３０を決定するように構成される。コンピューターサブシステムは、ウェーハー上の位置の座標を決定することにより、画像取得対象のウェーハー上の位置を決定するように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムによる画像化のために、設計欠陥座標および追加設計欠陥座標をウェーハー座標に変換することにより、画像化対象のウェーハー上の位置の座標を決定するように構成してもよい。座標の変換は、コンピューターサブシステムによって決定される設計内の欠陥および追加欠陥、並びにウェーハー上の設計のレイアウトおよび／またはレチクルがウェーハー上に印刷される場合のレイアウトなどの追加情報に基づいて、実行してもよい。このように、コンピューターサブシステムは、ウェーハースペース以外のスペース（設計スペースなど）で決定される座標をウェーハースペースの座標に変換するように構成してもよい。更に、かかる座標の変換は、前出のＫｕｌｋａｒｎｉらおよびＺａｆａｒらによる特許出願に記載の方法で実行してもよい。更に、座標を変換するステップには、１つ以上の検査で決定された座標を欠陥精査システムまたは電子ビーム精査サブシステムによって使用可能な形式の座標に変換するステップも含まれる。
ウェーハー加工後、ウェーハーを検査するため、ウェーハー検査システムを使用してもよい。例えば、ウェーハー加工段階中（これにはリソグラフィ、エッチング、蒸着、化学機械的研磨（ＣＭＰ）などのウェーハー加工が含まれる）、加工されたウェーハーをウェーハー検査システムを使って検査してもよい。ウェーハー検査システムのアウトプットには、工程欠陥に関する情報（例えば、加工されたウェーハー上で検出された欠陥またはウェーハー加工によって生じた欠陥に関する情報）も含まれる。ウェーハー検査システムには、ＫＬＡテンコールから商業的に入手可能な２３ｘｘシリーズツール、２８ｘｘシリーズツール、ＡＩＴツール、Ｐｕｍａ９０００シリーズツール、Ｐｕｍａ９１ｘｘシリーズツールなど、当業者に周知の適切なウェーハー検査システムを含めてもよい。
１つの実施態様では、コンピューターサブシステムは、ウェーハー検査システムによってウェーハー上で検出される欠陥に関する情報を、ウェーハー検査システムが生成するアウトプットから得るように構成される。情報には、例えば、ウェーハー検査システムによって検出される欠陥の座標が含まれていてもよい。このように、ウェーハー上で検出される欠陥の座標は、ウェーハー検査システムによって提供されてもよい。欠陥に関する情報を得るステップは、情報または情報を含むファイルなどのデータ構造体を、ウェーハー検査システムから要求するステップ、または欠陥に関する情報を含んでいるデータ構造体をウェーハー検査システムが記憶させている他のシステムから要求するステップを含んでもよい。更にまたは代替手段として、欠陥に関する情報を得るステップは、情報または情報を含むファイルなどのデータ構造体を、その情報またはデータ構造体を記憶している１つ以上の記憶媒体から（例えば、ウェーハー検査システムによって）検索するステップを含んでもよい。１つ以上の記憶媒体は、ウェーハー検査システムの個々の記憶媒体、またはウェーハー検査システムに連結している１つ以上の他の記憶媒体（例えば、工場データベース）を含んでいてもよい。コンピューターサブシステムによって取得されるウェーハー検査システムのアウトプットは、適切な形式であれば、ＫＬＡＲＦファイルなど、どの形式で取得しもよい。あるいは、ウェーハー上で検出される欠陥の座標は、システムのユーザーによってコンピューターサブシステムに提供されてもよい。
このように、コンピューターサブシステムは、ウェーハー上で検出される欠陥に関する情報を取得可能なやり方で、ウェーハー検査システム（および任意に本明細書記載の他の検査システム）、他のシステム（例えば、検査システム以外のシステム）または１つ以上の記憶媒体に連結されていてもよい。コンピューターサブシステムがウェーハー検査システムに連結される方法は、適切な方法であればいずれの方法でも構わない（例えば、欠陥に関する情報をコンピューターサブシステムが受信することができるようなデータリンクとして機能する１つ以上の伝送媒体による方法）。更に、コンピューターサブシステムは、全関連システム（例えば、１つ以上のウェーハー検査システム、１つ以上のレチクル検査システム、１つ以上のプロセスウィンドウ品質（ＰＷＱ）分析、本明細書記載の他の１つ以上のシステムなど）と連結するのに利用可能なあらゆる適切なアーキテクチャーを含んでいてもよい。コンピューターサブシステムは、閉形式技術（例えば、ＫＬＡテンコールから商業的に入手可能な閉形式技術）を使って、かかる他のシステムの各々と連結されてもよい。更に、コンピューターサブシステムは、かかる他のシステムからのアウトプットを受信し、かかる他のシステムへアウトプットを送信できるやり方で、本明細書記載のシステムに連結されていてもよい。従って、本明細書で更に詳細に説明されるように、種々の検査システムのユニークな値および検査システムのアウトプットは、システムの連結性を拡張することにより、欠陥精査システムへ拡張されてもよい。
コンピューターサブシステムは、系統的工程欠陥およびランダムな工程欠陥の両方を電子ビーム精査サブシステムによって画像化できるように、ウェーハー上で検出された欠陥に基づいて、画像取得対象のウェーハー上の位置を決定するように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、ウェーハー検査により生成されるアウトプットを用いて、系統的欠陥抽出を実行するように構成してもよい。このように、コンピューターサブシステムは、ウェーハー検査によって検出される欠陥集団に関して、系統的欠陥をランダム欠陥から分離するように構成してもよい。系統的欠陥抽出は、設計ベースのビニング（ＤＢＢ）によって、またはウェーハー上で検出される欠陥に関する設計情報を用いて実行してもよい。かかる系統的欠陥抽出およびＤＢＢは、前出のＫｕｌｋａｒｎｉらおよびＺａｆａｒらによる特許出願に記載の方法で実行してもよい。更に、実施態様は、設計情報および臨界寸法（ＣＤ）計測を使い、できれば本明細書記載の他の情報のいずれかと組み合わせて、系統的欠陥用の検出方法を実行するように構成してもよい。
系統的工程欠陥をランダムな工程欠陥から分離した後、欠陥の各亜集団を別々にサンプル抽出（すなわち画像化のために選択）してもよい。このように、電子ビーム精査サブシステムで得られる画像の欠陥を系統的欠陥とランダム欠陥から別々に選択することにより、画像取得対象の（選択された欠陥に対応する）ウェーハー上の位置を効果的に決定してもよい。ランダムな工程欠陥亜集団から選択される画像化対象の欠陥は、適切な方法であればいずれの方法を用いて選択されてもよい（例えばランダムサンプリング）。画像化対象である系統的工程欠陥亜集団の欠陥は、系統的工程欠陥に関する追加情報に基づいて選択してもよい。例えば、設計の異なる部分に位置する少なくともいくつかの系統的工程欠陥を選択してもよいし、設計の特定の（例えば、収率関連の）部分に位置する系統的欠陥を設計の他の部分に位置する系統的欠陥よりも多く選択してもよい。
同様に、コンピューターサブシステムは、画像取得対象のウェーハー上の位置を決定する前に、ウェーハー検査によって検出された集団から欠陥をフィルタリングするため、デザインベースの分類（ＤＢＣ）を実行するように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、ウェーハー上で検出される欠陥に関して設計クリップを抽出するように構成してもよい。設計クリップの抽出は、前出のＫｕｌｋａｒｎｉらおよびＺａｆａｒらによる特許出願に記載の方法で実行してもよい。検出された欠陥用に抽出された設計クリップは、関心のパターン（ＰＯＩ）用の設計クリップを含むデータ構造体と比較してもよい。データ構造体はＤＢＣライブラリと呼ばれてもよいし、ＰＯＩはユーザーが定義してもよい。このように、ＤＢＣは異なるＤＢＣビニングに関連する、異なるＰＯＩを含んでもよい。コンピューターサブシステムは、ウェーハー上で検出される欠陥用に抽出される設計クリップと、ＤＢＣライブラリとを比較するように構成してもよい。
比較結果を使って、ウェーハー上で検出された欠陥にＤＢＣビニングを割り当ててもよい。例えば、抽出された設計クリップがＤＢＣライブラリの設計クリップに合致する場合、設計クリップの抽出対象である欠陥に、ＤＢＣライブラリ内の合致した設計クリップに対応するＤＢＣビニングを割り当ててもよい。抽出された設計クリップがＤＢＣライブラリ内のいずれの設計クリップにも合致しない場合、設計クリップはＤＢＣライブラリ内のＰＯＩのいずれにも対応しないのであるから、設計クリップの抽出対象である欠陥に、空のＧＤＳクリップ（またはダミーフィルター）に対応するＤＢＣビニングを割り当ててもよい。かかる欠陥は、欠陥集団のサンプリングを行う前に、欠陥集団からフィルタリングしてもよい。ＤＢＣは、前出のＫｕｌｋａｒｎｉらおよびＺａｆａｒらによる特許出願に記載の方法で実行してもよい。
このように、ウェーハー上で検出される欠陥のサンプリングの準備として、ＤＢＣを実行して系統的欠陥または軽微な欠陥を「ビンアウト」するように、コンピューターサブシステムを構成してもよい。ＤＢＣの実行は、ダミーフィル構造または既知の非ＰＯＩに該当する欠陥も除去する。このようにして、サンプリングプランの準備には、ＤＢＣによる「ダミーフィル」のビンアウトおよび既知の非ＰＯＩ内の欠陥のビンアウトを含めてもよい。ダミーフィル欠陥のビンアウトは、欠陥集団のサンプリングを行なう前に、集団内の膨大な数の欠陥を除去できる場合がある。ユーザーは一般的にこのような欠陥は気にしないし、かかる欠陥は収率に影響を及ぼさないので、サンプリングの前にこのような欠陥を除去するのは利点である。更に、サンプリングプランの準備は、既知のＰＯＩ内に位置する欠陥を特定するステップを含んでもよい。既知のＰＯＩ内の欠陥の特定は、本明細書記載の方法で作成されるデータ構造体を用いて実行してもよい。そのデータ構造体は個別欠陥精査（ＤＤＲ）によって生成されるＰＯＩライブラリとして構成してもよい。ＤＤＲは本明細書で詳細に記載される方法で実行されてもよい。
しかし、コンピューターサブシステムは、欠陥が系統的工程欠陥であるかランダムな工程欠陥であるかを考慮することなく、ウェーハー上で検出される欠陥に基づいて、画像取得対象のウェーハー上の位置を決定するように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、ウェーハー検査によって検出される欠陥の全集団から、特定の欠陥を画像化のために選択するように構成してもよい。選択された欠陥の座標は、画像取得対象のウェーハー上の位置の座標である。コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムが座標を参照または使用できるように、ウェーハー検査によって決定された座標をある程度修正または変換してもよい。全欠陥集団からの欠陥の選択は、適切な方法であればいずれの方法で行ってもよい。コンピューターサブシステムは、選択位置に基づいて決定される位置用の取得画像を用いて、工程欠陥が系統的欠陥であるかランダム欠陥であるかを決定してもよい。
コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムによって画像化されるウェーハー上の位置の座標を、単一セットの座標として決定するように構成してもよい。例えば、座標を決定するステップは、いくつかの座標源を、電子ビーム精査サブシステムによって画像化されるサンプルを構成する単一の座標源へ結合するステップを含んでもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、統合設計走査機能、ダイス／データベース設計検査機能およびウェーハー検査システム欠陥ファイルを用いて、潜在的な設計欠陥および／または工程欠陥の位置を特定するように構成される。座標を決定するステップは、複数のファイルを使って欠陥座標を単一の欠陥座標源に結合するステップを含んでもよい。結合される複数の欠陥座標源は、本明細書記載の他の座標源を含んでもよい。例えば、複数の欠陥座標源には、レチクル検査およびＰＷＱ分析からのアウトプットを含めてもよい。ユーザーが欠陥座標源を選択できるように、システムを柔軟性を持たせるように構成してもよい。いくつかの実施態様では、コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置情報を含むファイルを作成するように構成される。例えば、ファイルには、電子ビーム精査サブシステムを欠陥可能性のある場所へ実質的に正確に「駆動させ」、欠陥画像の取得を可能にする情報を含めてもよい。
１つの実施態様では、コンピューターサブシステムは設計内のホットスポットを特定し、設計内のそのホットスポット基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定するように構成される。設計内のホットスポットは、上述したように、コンピューターサブシステムが実行する設計検査によって特定されてもよい。しかし、他のホットスポットまたは追加のホットスポットを、他の適切な方法を用いて、コンピューターサブシステムによって特定してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、設計規則検査（ＤＲＣ）を実行し、設計内の重要ポイントのリストを生成することにより、設計内のホットスポットを特定してもよい。ＤＲＣは、レチクル製造の前に、一般的にレチクルレイアウトデータの品質管理として実行される。従って、ＤＲＣはホットスポットを生成しない。その代わり、ＤＲＣの結果は、設計マニュアルにはあるがＤＲＣの一部ではない周縁ホットスポット、または新しく発見された周縁ホットスポットを特定するのに使用される場合がある。更に、コンピューターサブシステムは、電子設計自動化設備（ＥＤＡ）を用いてホットスポットを特定してもよい。コンピューターサブシステムは、設計規則（余裕度チェッカーとして使用されるＤＲＣ）およびＥＤＡを使ってホットスポットを特定してもよい。更に、コンピューター支援技術（ＴＣＡＤ）ツールおよびプロキシを使ってホットスポットを特定してもよい。ＴＣＡＤツールはシノプシス社（カリフォルニア州マウンテンビュー）から商業的に入手可能である。更にまたは代替手段として、ＫＬＡテンコールから商業的に入手可能なＤｅｓｉｇｎＳｃａｎ解析ソフトおよび設計コンテキスト（例えば、機能ブロック、設計ライブラリ要素、セル、パターンが重複しているか否かに関係なく、パターン密度、ダミー／フィル対アクティブなど）をコンピューターサブシステムに使用して、ホットスポットを特定してもよい。別の実施例では、設計データベースの欠陥群分け（パレート分析を用いても用いなくてもよい）を用いて、ホットスポットを発見および群分けしてもよい。この方法は、上で参照として本明細書に援用したＫｕｌｋａｒｎｉらおよびＺａｆａｒらによる特許出願に記載の方法で実行してもよい。コンピューターサブシステムは、本明細書記載の実施態様のいずれかに従って（例えば、設計スペース座標をウェーハースペース座標へ変換する方法により）、ホットスポットに基づき、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定するように構成してもよい。
別の実施態様では、コンピューターサブシステムは、ＰＷＱ分析を使ってレチクル上の欠陥を検出し、そのレチクル上の欠陥に基づき、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定するように構成してもよい。ＰＷＱ分析には、製造レチクルと一緒に使用可能なプロセスウィンドウ（ＰＷ）の特徴付けを行なうステップを含んでもよい。コンピューターサブシステムは、写真またはリソグラフィＰＷ特徴付け段階でＰＷＱ分析を行ってもよい。ＰＷＱ分析の結果はリソグラフィホットスポットを含んでもよい。コンピューターサブシステムは、共通所有である、Ｐｅｔｅｒｓｏｎらに認可された米国特許第６，９０２，８５号、Ｐｅｔｅｒｓｏｎらに認可された米国特許第７，４１８，１２４号、および共通所有である、Ｗｕらにより２００４年１２月７日に出願された米国特許出願第１１／００５，６５８号（２００６年１２月２８日に米国特許出願公開第２００６／０２９１７１４号として公開）、Ｋｅｋａｒｅらにより２００５年１２月２０日に出願された米国特許出願第１１／３１４，８１３号（２００７年２月１５日に米国特許出願公開第２００７／００３５７２８号として公開）、およびＰｅｔｅｒｓｏｎらにより２００８年５月７日に出願された米国特許出願第１２／１１６，６６４号（２００９年１月１５日に米国特許出願公開第２００９／００１６５９５号として公開）（いずれも参照によりその全体を本明細書に援用する）に記載されている方法で、ＰＷＱ分析を実行するように構成してもよい。本明細書記載の実施態様は、かかる特許および特許出願記載の方法のあらゆるステップを実行するように構成されてもよい。更に、コンピューターサブシステムは、ＰＷＱ分析を使用し、工程パラメーターの異なる値で、ウェーハー上に印刷されるレチクルの画像（かかる画像は、本明細書で詳細に記載されるように、ウェーハー検査システムから得ることができる）を用いて、レチクル上の欠陥を検出するように構成してもよい。あるいは、コンピューターサブシステムは、レチクルが工程パラメーターの異なる値でどのようにウェーハー上に印刷されるかをシミュレートする画像を生成し、そのシミュレートした画像を用いてレチクル上に欠陥を検出することにより、ＰＷＱ分析を実行するように構成してもよい。コンピューターサブシステムは、本明細書記載の実施態様のいずれかに従って（例えば、レチクルスペース座標をウェーハースペース座標へ変換する方法により）、ＰＷＱ分析を用いてレチクル上に検出される欠陥に基づき、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定するように構成してもよい。
更なる実施態様では、コンピューターサブシステムは、レチクル検査システム３４によってレチクル上に検出される欠陥に基づき、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定するように構成してもよい。例えば、レチクル製造段階で、設計を使ってレチクル製造を実行し、レチクル検査システムを使って、製造されたレチクルを検査してもよい。レチクル検査システムのアウトプットには、限定されないが、レチクル欠陥およびレチクル汚染が含まれる。レチクル検査システムには、あらゆる適切なレチクル検査システムが含まれてよい。例えば、レチクル検査システムは、ＫＬＡテンコールから商業的に入手可能なＳＴＡＲｌｉｇｈｔ、ＳＴＡＲｌｉｇｈｔ−２、ＴｅｒａＳｃａｎシステムなど、商業的に入手可能なレチクル検査システムであってよい。レチクル検査システムの追加例は、共通所有である、Ｓｔｏｋｏｗｓｋｉらに認可された米国特許第７，０２７，１４３号、Ｓｔｏｋｏｗｓｋｉらに認可された米国特許第７，１２３，３５６号およびＳｔｏｋｏｗｓｋｉらに認可された米国特許第７，３７９，１７５号（いずれも参照によりその全体を本明細書に援用する）に記載されている。レチクル検査システム３４は、かかる特許記載の方法で構成されてよい。
コンピューターサブシステムは、レチクル検査結果を用いて、レチクル上に検出される欠陥を評価するように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、共通所有である、２００５年７月１４日にＺｕｒｂｒｉｃｋらが出願した米国特許出願第１１／１８１，３５８号（２００６年に２月１６日に、米国特許出願公開第２００６／００３６９７９として公開）（参照によりその全体を本明細書に援用する）に記載されているように、レチクルの１つのレベルの検査によって生成される欠陥に関する情報をレチクルの別のレベルに関する情報と併用し、レチクル上の欠陥をシミュレートした画像を生成するように構成してもよい。本明細書記載のシステム実施態様は、上記特許出願記載の方法のあらゆるステップを実行するように構成してもよい。
更なる実施態様では、コンピューターサブシステムは、収率シミュレーション結果に基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定するように構成してもよい。例えば、電気試験結果、または抵抗、キャパシタンス、タイミングなど、設計に対応する装置の電気特性に関する他の情報を、設計の１つ以上の属性および／または潜在的欠陥の１つ以上の属性と併用することにより、収率に悪影響を及ぼすような欠陥が設計のどの部分に最も生じやすいかを決定できる。電気試験結果または電気特性に関する他の情報は、（シミュレーションを使って）コンピューターサブシステムによって決定してもよい。および／または別の情報源（例えば、ネットリスト情報）から得てもよい。このようにして、パラメトリックな問題を引き起こしやすい設計部分を同定し、パラメトリックな問題を引き起こす可能性が低いまたはほとんどない設計部分からそれを分離することができる。
このように、収率シミュレーション結果は、設計のどの部分が収率に最も影響を及ぼしやすいかを示すことができる。コンピューターサブシステムは、かかる設計部分が形成されるウェーハー上の位置が含まれるように、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定することができる。従って、その位置用に得られる画像は、収率に影響を及ぼす可能性のある欠陥の位置の監視に使用できる。画像は電子ビーム精査サブシステムを使って得られるので、その画像を用いて、ウェーハー検査システムを使う場合よりも更に正確かつ高い感度で、収率に影響を及ぼす可能性のある欠陥を検出できる。
コンピューターサブシステムは、ウェーハー上に検出される個々の欠陥に収率シミュレーション結果を使用し、電子ビーム精査サブシステムによって画像を取得すべき欠陥（およびその欠陥に対応する位置）を決定するように構成してもよい。例えば、設計データスペースの工程欠陥の位置に近い設計の１つ以上の属性、工程欠陥の１つ以上の属性またはそのいくつかの組み合わせを用いて、工程欠陥が設計ベースで収率に及ぼす潜在的影響力を決定してもよい。１つのかかる実施例では、欠陥サイズおよび設計内の欠陥の位置を使用して、その欠陥が電気的故障を引き起こす可能性を決定できる。その結果は次に収率と欠陥の関係を示すのに使用できる。特に、欠陥サイズが増大し、パターンの複雑さが増すに従い、欠陥がダイスを破壊する、または装置の１つ以上の属性を変化させる可能性が増加する。従って、欠陥がダイスを破壊する、または装置の１つ以上の属性を変化させる可能性を欠陥サイズおよびパターンの複雑さの関数として記述する関係を用いて、各ウェーハーの各欠陥の相対的リスクを決定してもよい。更に、収率を予測する方法の例は、共通所有である、Ｓａｔｙａらに認可された米国特許第６，８１３，５７２号に例示されている（参照によりその全体を本明細書に援用する）。本明細書記載のシステム実施態様は、上記特許出願記載の方法のあらゆるステップを実行するように構成してもよい。
このように、収率シミュレーション結果は、どの工程欠陥が収率に大きい影響を及ぼすかを示す場合がある。コンピューターサブシステムは、かかる欠陥が存在するウェーハー上の位置が含まれるように、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の位置を決定することができる。従って、かかる位置用に得られる画像を使って、潜在的に収率に関係する工程欠陥に関する情報を更に決定できる。
コンピューターサブシステムは、（収率シミュレーションを実行することにより）上述の収率シミュレーション結果のいずれかを生成するように構成してもよいし、別のシステムから収率シミュレーション結果を得るように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、個々の工程欠陥に関して収率シミュレーションを実行してもよいし、個々の工程欠陥に関する収率シミュレーション結果を別の情報源（例えば、かかる収率シミュレーション機能を有するウェーハー検査システム）から得てもよい。
従って、本明細書記載の実施態様は、系統的欠陥検査（設計検査、ダイス／データベース設計検査）を実行し、他の系統的欠陥検査システム（レチクルおよびリソグラフィ検査システムなど）と連結されてもよい。このように、製造工程の種々の段階で、異なる検査システムを用いて系統的欠陥の種々の潜在的原因を検出し、異なる検査システムの結果を組み合わせて系統的欠陥が存在するウェーハー上の位置を決定してもよい。
従って、コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムによって画像化されるべきウェーハー上の位置のサンプルを生成する。更に、本明細書記載の方法でウェーハー上の位置を決定することにより、その位置用に得られる画像を使ってウェーハー上に非工程欠陥が欠陥を引き起こすか否かを決定できるようにする。例えば、本明細書に記載されるように、コンピューターサブシステムは、設計欠陥および追加設計欠陥の座標をウェーハー上の座標に変換してもよい。このようにして、かかる位置用に得られた画像を使って、設計欠陥および追加設計欠陥がウェーハー上に欠陥を引き起こすか否かを決定できる。従って、本明細書記載の方法で決定される、電子ビーム精査サブシステムによって画像化されるべきウェーハー上の位置の少なくとも一部が、潜在的欠陥のサンプルを構成する。このように、設計の検査結果および設計内の追加欠陥の検出結果を併用し、電子ビーム精査サブシステムによって画像化されるべき位置を決定してもよいし、および／または系統的欠陥用にＤＤＲ中に画像化（本明細書記載の方法で実行されてもよい）されるべき位置を決定してもよい。
本明細書記載の実施態様は、系統的欠陥検出および／または精査のため、ウェーハー上の位置を有利に決定する。このように、コンピューターサブシステムは、系統的欠陥検査および精査サンプルを効果的に作成する。例えば、本明細書で詳細に説明されるように、コンピューターサブシステムは、ＤＤＲ用に、系統的欠陥のウェーハー上の位置を決定するように構成してもよい。しかし、コンピューターサブシステムは、系統的欠陥精査およびランダム欠陥精査の両方に関して、有利に位置を決定できる場合がある。更に、本明細書記載のシステムを使って、系統的欠陥精査およびランダム欠陥精査の両方を実行してもよい。本システムからのアウトプットは、系統的欠陥とランダム欠陥の両方の精査からの結果を含んでもよい。
このように、本システムは、ランダム欠陥精査システムおよび系統的欠陥精査システムとして構成してもよいし、系統的欠陥精査モジュール（図示しない）およびランダム欠陥精査モジュール（図示しない）を含んでもよい。各精査モジュールは、電子ビーム精査サブシステム１０に関連して上述した方法で構成してもよい。系統的欠陥サンプルおよびレシピ（ＳＤＳＲ）ファイルをコンピューターサブシステムによって作成し、系統的欠陥精査モジュールに提供し、ＫＬＡＲＦファイルなどのウェーハー検査のアウトプットをコンピューターサブシステムおよびランダム欠陥精査モジュールに提供してもよい。例えば、ランダム欠陥精査用に従来のＫＬＡＲＦファイルを読み出し、系統的欠陥精査用にＳＤＳＲファイルを作成するようにコンピューターサブシステムを構成し、本システムを用いてウェーハー上で同時に両方のタイプの精査を実行してもよい。更に、系統的欠陥精査およびランダム欠陥精査用に単一の精査モジュール（例えば、電子ビーム精査サブシステム１０）を構成してもよい。
例えば、本明細書で詳細に説明されるように、コンピューターサブシステムは、ウェーハー検査システムによって実行されるウェーハーの検査結果、および（ウェーハーの検査から）ウェーハー上で検出されランダムに選択される欠陥を精査用として取得するように構成してもよい。ウェーハー検査結果は本明細書記載の方法で得てもよいし、欠陥は、適切な方法で、ウェーハー検査結果からランダムに選択してもよい。設計欠陥および追加
設計欠陥に基づいて決定される座標の対象であるウェーハー上の位置は系統的欠陥サンプルを構成し、ランダムに選択される欠陥はランダムなサンプルを構成し、系統的欠陥サンプルおよびランダムなサンプル用に本明細書で記載される画像化およびその他の機能は、同じ工程で実行されてもよい。ウェーハー検査結果からランダムに選択される欠陥は、電子ビーム精査および分類（ＥＢＲＣ）によって精査されてもよい。その場合、精査は電子ビーム精査サブシステムによって実行されてもよい。このように、ウェーハー検査システムによって検出される工程欠陥は、ＥＢＲＣシステムと類似の機能を有するシステムによって精査してもよい。しかし、系統的欠陥または潜在的に系統的欠陥用のＤＤＲ、およびランダム欠陥サンプル用のＥＢＲＣの両方を同じシステムを使って実行してもよい。
画像化の前に、ウェーハー検査によって検出される１つ以上の欠陥が系統的欠陥であることをウェーハー検査結果の分析が示している場合、コンピューターサブシステムは、その１つ以上の欠陥を系統的欠陥サンプルに付け加えるように構成されていてもよく、その１つ以上の欠陥がランダムなサンプルに含まれている場合は、その１つ以上の欠陥をランダムなサンプルから除去するように構成されていてもよい。例えば、ウェーハー検査結果の分析はＤＢＢを含んでいる場合がある。ＤＢＢはウェーハー検査システム、本明細書記載の本システム実施態様のコンピューターサブシステム、別の独立型コンピューターシステムまたはその他の適切なシステムによって実行してもよい。ＤＢＢは、前出のＫｕｌｋａｒｎｉらおよびＺａｆａｒらによる特許出願に記載の方法で実行してもよい。ウェーハー検査結果を使ってウェーハー上の系統的欠陥または潜在的に系統的欠陥である工程欠陥を特定するのに、ＤＢＢを用いてもよい。
従って、ウェーハー検査によって検出される欠陥が系統的欠陥または潜在的に系統的欠陥である場合、かかる欠陥は系統的欠陥サンプルに追加してもよい（例えば、かかる欠陥の座標と、設計検査結果に含まれる座標から変換したウェーハー上の座標とを組み合わせることにより、ＤＤＲ実行用の単一欠陥座標源に包含されるようにする）。ＤＢＢによって系統的欠陥または潜在的に系統的欠陥であると特定されたウェーハー上の欠陥が、設計検査（および可能性として、レチクル検査、ＰＷＱ分析など）の結果から変換された座標に既に包含されているウェーハー上の座標を有している場合、かかる座標に対応するウェーハー上の位置が系統的欠陥に関して１度だけ精査されるように、その単一欠陥座標源は、かかる座標を１事例だけ含むようにしてもよい。ＤＢＢによって系統的欠陥または潜在的に系統的欠陥であると特定されたウェーハー上の欠陥が、欠陥精査用にランダムに選択された欠陥サンプルに含まれている場合、かかる欠陥は、ＥＢＲＣ中に精査されないようにするため、ランダム欠陥サンプルから除去してもよい。このようにして、欠陥または潜在的欠陥の位置は、ＤＤＲおよびＥＢＲＣ中、２度精査されることはない。ＤＢＢをウェーハー検査システムと併用することにより、リソグラフィホットスポットの特定および／またはＰＷＱ分析により生成される結果内のリソグラフィホットスポットの変更（または修正）を行ってもよい。
このように、コンピューターサブシステムは、ＤＤＲおよびＥＢＲＣ用にダイナミックなサンプル生成を実行するように構成してもよい。例えば、ダイナミックなサンプル生成には、検出された欠陥に関する累積履歴を使って最適なサンプルを作成するステップが含まれてもよい。１つのかかる実施例では、本明細書で詳細に説明されるように、ウェーハー検査システムによって検出される欠陥が系統的欠陥であると判定された場合、その欠陥はＤＤＲ実行用のサンプルに加えられ、ＥＢＲＣからは除外される。
従って、本明細書記載の実施態様は、特に系統的欠陥検出および精査用に構成されている。これは、本明細書で詳細に説明される他のタイプの欠陥の欠陥精査と組み合わせて実行されてもよい。これとは対照的に、現在使用されている欠陥精査システムおよび方法は、欠陥のタイプを考慮することなく、供試体上で検出される欠陥集団のサンプルに関して一般的に欠陥精査を実行している。このように、供試体上で検出されるほとんどの欠陥がランダム欠陥であるので、現在使用されている欠陥精査システムおよび方法は、供試体上の膨大な数のランダム欠陥を精査する傾向にある。系統的欠陥の方がランダム欠陥よりも収率に関係している傾向にあるので、かかる欠陥精査は不利な場合がある。系統的欠陥に関する情報をより多く生成し、その系統的欠陥に基づいて収率を改善できるようにするのが好ましい。
しかし、本明細書に記載される方法では、異なるタイプの欠陥を検出できるし、検出された欠陥のタイプを特定できるし、および／または異なるタイプの欠陥をビニングにより互いに分離することもできる。従って、本明細書記載の実施態様は、欠陥タイプに関するかかる情報を使用して、あらゆるタイプの欠陥を監視できるし、本明細書で詳細に説明されるように、あらゆるタイプの欠陥を一緒に監視できる。更に、本明細書記載の実施態様は、現在数多くの異なる方法およびシステムを使ってのみ実行可能な数多くの機能を実行できる。かかる機能には、設計検査（設計走査）、ＰＷＱ、ＳＥＭダイス／データベースおよび従来のＥＢＲＣ方法が含まれる。このように、設計欠陥および工程欠陥のあらゆるタイプを位置づけおよび／または分類する全機能を１つのシステム内に提供すると言う意味で、本明細書記載のシステム実施態様は有利である。更に、本明細書記載の実施態様は、いくつかのサブシステムまたはシステムを最新のソフトウェアおよび／またはアルゴリズムと統合し、系統的欠陥を検出および精査するため、使い易くしかも独立型のアプリケーションをユーザーに提供できる。更に、本明細書記載の実施態様は、ＫＬＡテンコールから商業的に入手可能なＥＢＲＣシステムなど、既存の欠陥精査システムを改変することにより実施してもよいし、全く新しいシステムを作成することにより実施してもよい。
それとは対照的に、本明細書に記載されるような全セットアプリケーション用に使用できるシステムは現在手に入らない。本明細書記載のシステム実施態様を使って実施可能な機能を実行するのに、数多くの異なるツールまたはシステムを使用するのは、数多くの明白な理由により不利である。手動式で煩雑で段階式のいくつかのプロセスが、本明細書記載の機能のいくつかを実行しようとして試みられる場合がある。しかし、そのようなプロセスは数多くの点で不利である。例えば、かかるプロセスは実質的に長い時間がかかり、手動式であり、実施の面で複雑であり、広範な専門知識を必要とし、反復可能ではなく、従って実施および維持が困難である。更に、本明細書記載のシステム実施態様によって実施可能な他のいくつかの機能が、現在使用されている方法またはシステムではカバーされない。
コンピューターサブシステムは、画像取得の対象位置を電子ビーム精査サブシステムにアウトプットするように構成してもよい。例えば、画像化される位置の座標をコンピューターサブシステム２２によって電子ビーム精査サブシステム１０に提供してもよい。１つのかかる実施例では、コンピューターサブシステムは、画像化される位置の座標を電子ビーム精査サブシステムに送信できるやり方で、電子ビーム精査サブシステムに連結または接続されてもよい。次に、コンピューターサブシステムによって決定される位置の座標で、電子ビーム精査サブシステムによって画像が得られる。このように、本システムは、設計検査またはダイス／データベース設計検査によって特定される欠陥またはホットスポット位置に対応する位置の画像（例えばＳＥＭ画像）を得る機能、およびウェーハー上で検出される欠陥の画像（例えばＳＥＭ画像）を得る機能を有する。
ウェーハーの位置の画像化に関しては、数種類の画像化モードが利用可能である。異なる画像化モードは、異なるバージョンのシステムを表している場合がある。適切な画像化モードの例には、高解像度ＳＥＭ画像化、いくつかの光学モードを有する比較的高解像度の光学画像化、比較的高解像度のティルトＳＥＭ画像化、実質的に高解像度のイオンビーム画像化、実質的に高解像度の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像化、実質的に高解像度の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）画像化などが含まれる。本システムは、諸々の位置における特徴または欠陥の１つ以上の計測を実行するように構成されてもよい。例えば、上述の画像化モードのいずれか、並びに取得された画像および１つ以上のアルゴリズムを用いて、特徴または欠陥の計測を実行してもよい。本システムは、欠陥のプロファイリングを行なうように構成してもよい。例えば、ティルトおよび３Ｄ画像化機能（ＡＦＭにより提供される機能、あるいはＳＥＭまたはＴＥＭによる実質的に高解像度の横断面画像化により提供される機能）を使って、ウェーハー上の位置の特徴又は欠点のプロフィルを提供してもよい。
更に、コンピューターサブシステム２２は、位置３０用に取得される画像２８を用いて、その位置で設計欠陥および工程欠陥３６を検出するように構成してもよい。１つの実施態様では、工程欠陥には、系統的工程欠陥、ランダムな工程欠陥、またはその組み合わせが含まれる。このように、本明細書記載の実施態様は、設計欠陥および系統的またはランダムな工程欠陥の位置を見つけるため、個別の欠陥検出システムを提供する。従って、本明細書記載の実施態様によって、もっぱらウェーハー上の個別位置で欠陥検出を実行すると言う意味で、本明細書記載の実施態様は他の欠陥検出システムとは異なっている。それとは対照的に、他のほとんどの欠陥検出システムは、ウェーハー上の比較的広い領域を走査し、存在するかもしれない欠陥を走査領域全体にわたって検出しようとする。更に、本明細書記載の実施態様は、設計欠陥および系統的またはランダムな工程欠陥の位置を見つける機能を単一システム内に統合している。
１つの実施態様では、コンピューターサブシステムは、ウェーハー上に印刷されるダイスの画像の一部と設計クリップとを比較することにより、設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成される。このように、コンピューターサブシステムは、潜在的な欠陥位置用にダイス／データベース比較を実行し、設計クリップを用いて、欠陥の存在を決定するように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、取得された画像を同じ位置に対応する設計クリップと比較し、その画像および設計クリップと閾値との間の差異を比べ、その差異が潜在的欠陥として妥当か否かを判定してもよい。しかし、更にまたは代替的手段として、他の適切な欠陥検出アルゴリズムおよび／または方法を画像およびそれに対応する設計クリップの比較結果に適用することにより、諸々の位置で欠陥を検出するように構成してもよい。
設計クリップは、コンピューターサブシステムによって設計クリップ３８から得てもよい。設計クリップは、あらゆる適切な設計クリップを含み、本明細書で詳細に説明される設計形式など、あらゆる適切な形式を有していてもよい。設計クリップは設計２４から作成してもよい。更に、設計クリップは、設計とは別に記憶させてもよいし、設計と同じ記憶媒体（例えばデータベース）に記憶させてもよい。設計クリップは、ある場合には、コンピューターサブシステムによって（例えば、設計との関係における画像取得用の位置に基づいて）設計から抽出してもよい。しかし、設計クリップは他のあらゆる適切な方法またはシステムによって設計から抽出し、それからコンピューターサブシステムによって（例えば、設計との関係における画像取得用の位置に基づいて、および／または画像に現れる設計部分に基づいて）記憶媒体にアクセスしたりそれを検索したりしてもよい。
従って、本明細書記載の実施態様は、欠陥精査サブシステム（電子ビーム精査サブシステム）を含み、ウェーハー上の個別位置で、欠陥精査サブシステムによりその位置用に取得された画像を用いて欠陥検出を実行し、設計欠陥および工程欠陥のため、かかる位置を本質的に検査するように構成されている。例えば、本明細書に詳細に説明するように、コンピューターサブシステムによって画像取得が決定されたウェーハー上の位置には、設計内の欠陥に対応する位置が含まれ、更に、ホットスポットに対応する位置、レチクル上で検出される欠陥、ＰＷＱ分析によって検出されるレチクル上の欠陥、またはそのいくつかの組み合わせも含まれる。このように、本明細書記載のシステム実施態様は、設計シミュレーション／検査、収率シミュレーション、レチクル検査システムおよびＰＷＱ分析によって特定される潜在的な欠陥位置のＳＥＭ画像を取得する機能を有している。従って、コンピューターサブシステムが画像取得を決定するウェーハー上の位置は、ウェーハー上で系統的欠陥を発生させる可能性のある欠陥（非ウェーハー欠陥）に対応する。
更に、ウェーハー上の個別位置は、ウェーハーの検査によってその個別位置で実際に欠陥が検出されたか否かに関係なく、電子ビーム精査サブシステムを用いて検査してもよい。つまり、かかる位置を電子ビーム精査サブシステムを用いて検査し、潜在的に系統的欠陥の原因となる設計内のメカニズム（または他の系統的欠陥の原因となるメカニズム（例えばレチクル））がウェーハー上で系統的な欠陥の原因となっているかどうかを決定する。例えば、コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムによってかかる位置用に得られる画像を用いて、設計欠陥および追加の設計欠陥がウェーハー上で系統的欠陥の原因となるかどうかを決定するように構成してもよい。従って、本明細書記載の実施態様では、インライン監視および本明細書記載の他のアプリケーションにおいて、欠陥精査システムを本質的にウェーハーの個別検査用として使用してもよい。
本明細書記載の実施態様とは対照的に、欠陥精査ツールは検査目的では現在使用されていない。欠陥精査ツールの処理量は検査ツールの処理量よりも実質的に少なく、欠陥精査ツールを使用した検査は、特にインライン監視アプリケーションにおいては非常に不利だからである。しかし、本明細書に詳細に説明するように、電子ビーム精査サブシステムを用いてウェーハー上の個別位置を検査し、系統的欠陥がウェーハー上に存在するか否かが決定されるので、電子ビーム精査サブシステムを用いて検査するウェーハー上の面積はかなり減少し、検査目的で欠陥精査ツールを使用することに伴う処理量の心配も本質的に排除される。
コンピューターサブシステムは、ウェーハー上で検出される系統的欠陥の源を特定するように構成してもよい。コンピューターサブシステムは、統計的欠陥抽出により生成されるアウトプット、およびウェーハー上に系統的欠陥を発生させる可能性のある非工程欠陥に対応するウェーハー上の位置を用いて、系統的欠陥の源を特定するように構成してもよい。例えば、電子ビーム精査サブシステムを用いてウェーハー上で検出される欠陥が、設計内の欠陥、ホットスポット、レチクル上の欠陥、ＰＷＱ分析により検出される欠陥またはそのいくつかの組み合わせに関連しているかどうかを決定するように、コンピューターサブシステムを構成してもよい。１つのかかる実施例では、電子ビーム精査サブシステムを使って取得される画像を用いて見出された欠陥を、あらゆる系統的欠陥検査からの複合情報を用いて以前に検出され特定された系統的欠陥と関連付けることにより、ウェーハー上で検出される系統的欠陥の源を特定するように、コンピューターサブシステムを構成してもよい。更に、コンピューターサブシステムは、あらゆる検査結果（例えば、レチクル、設計など）を含むデータベースなどのデータ構造体および系統的欠陥の源を特定するのに使用可能なデータマイニングエンジンを使用して、系統的欠陥の源を特定するように構成してもよい。
いくつかの実施態様では、コンピューターサブシステムは、複数のウェーハー上の位置で得られる画像を使って、その複数のウェーハー上の位置で設計欠陥および工程欠陥を監視するように構成される。例えば、電子ビーム精査サブシステムを使って複数のウェーハー上の位置で画像を取得してもよく、その画像を使ってその位置で欠陥を検出し、同じ位置で検出される欠陥を経時的に追跡するように、コンピューターサブシステムを構成してもよい。このように、本明細書記載の実施態様は、設計欠陥および系統的またはランダムな工程欠陥の位置発見および監視のための方法および個別欠陥検出システムを提供する。更に、本明細書記載の実施態様は、設計欠陥および系統的またはランダムな工程欠陥の位置発見および監視機能を、単一のシステム内に統合する。
本明細書記載の実施態様により、設計から製造に至るチップライフの異なる段階で生成されるあらゆるタイプの欠陥を１つのシステム内で検出および監視するのが、半導体製造において可能となる。具体的には、本明細書記載のシステム実施態様は、単一のシステム内で、あらゆるタイプの設計欠陥および工程欠陥の位置を発見しそれらを分類する機能を提供する。例えば、本明細書記載のシステム実施態様は、半導体製造工場に設置され、まず設計の走査、できれば設計ミスの修正に用いられてもよい。次に、本システムを使用してダイス／データベース検査を実行し、設計走査によっては見つけられなかった欠陥の位置を発見するようにしてもよい。更に、本システムは、設計走査およびダイス／データベース設計検査によって見出される座標を使って、工程および／または設計ホットスポットを監視するのに用いられてもよい。更に、本システムは、光学またはＳＥＭウェーハー検査システムによって見出される欠陥を精査するのにも使用できる。このように、本明細書記載の実施態様は、設計および工程によって引き起こされるランダム欠陥および系統的欠陥の両方を検出および／または位置発見および監視する能力を備える、単一のシステムとして構成してもよい。
本明細書記載の実施態様は、レチクル欠陥および汚染のインライン監視などのアプリケーションに使用する場合、特に有利であろう。例えば、図２に示されるように、最初の時点（ｔ１）において、ＳＴＡＲｌｉｇｈｔシステムなどのシステムを用いて、レチクル検査が実行される。ｔ１で実行されるレチクル検査は、レチクルが製造に回される前に、レチクルの品質に関して実行されてもよい。図２に示されるように、ｔ１において、レチクル上に数多くの欠陥が検出され、その欠陥には印刷可能な欠陥（すなわちウェーハー上に印刷される欠陥）も含まれる。
第２の時点（ｔ２）において、上述のようなシステムを用いて、レチクル検査を再度実行する。ｔ２で実行されるレチクル検査は、レチクルが製造に回されてからある期間後、レチクルの品質に関して再び実行される。図２に示されるように、ｔ１およびｔ２において、ほとんど同じ数の欠陥がレチクル上に検出された。しかし、第２の時点で検出された欠陥の大多数は印刷可能な欠陥である。従って、ｔ１とｔ２の間で、レチクル欠陥のうちのいくつかの印刷可能性が変化している。例えば、図２に示されるように、ｔ１で検出された欠陥数に関する円部分４０およびｔ２で検出された欠陥数に関する円部分４２は、２つの異なる時点で検出された印刷可能な欠陥数の差異、および２つの時点間で印刷可能になる可能性のあった欠陥数を示している。
レチクル上の欠陥の印刷可能性に関するかかる変化は、印刷可能な欠陥となりひいては印刷されることになるレチクル上の汚染に起因する場合があり、それが収率低下の原因になる場合がある。例えば、レチクル上の欠陥のかかる変化は、最初は印刷可能ではないがやがて印刷可能となる結晶成長欠陥に起因する場合がある。印刷可能性は、ｔ１とｔ２で検出される欠陥数に関して図２に上向きの傾斜線４４で示されるように、ｔ１後は変化が比較的緩慢であるが、ｔ２が近づくにつれ急速に変化するようになる。以前に印刷可能ではなかった欠陥が印刷可能となり、ウェーハー上に印刷されると、かかる欠陥は収率低下の原因になる場合がある。従って、かかる欠陥をできるだけ早い時期に検出すれば、有利である。印刷可能な欠陥が増加し始めた後（例えば、図２の楕円４６で示される期間）、新しく印刷可能となった欠陥を可及的速やかに検出するならば、特に有利である。しかし、現在利用可能なシステムおよび方法は、やがて印刷可能となる欠陥を検出できない場合がある。例えば、現在利用可能なシステムおよび方法は、以前に印刷可能ではなかった欠陥が印刷可能となるほどのサイズの欠陥を検出できない場合がある。
しかし、本明細書記載の実施態様は、ｔ１とｔ２の間の時点で欠陥のサンプルのＤＤＲを実行するのに、何度でも使用できる。特に、レチクル上で検出された欠陥が印刷可能となる可能性のあるウェーハー上の位置サンプルに関して、ＤＤＲを実行してもよい。例えば、ｔ１で生成されるレチクル検査結果を使用し、ｔ１で検出される印刷可能ではない欠陥のレチクル座標の位置を、そのレチクル座標に対応するウェーハー座標において、ウェーハー上で検査するプロセスを生成するのに、ＤＤＲを実行してもよい。更に、本明細書記載の実施態様は、ｔ１で生成されるレチクル検査結果に基づき、できればＤＤＲを実行する時点に対応する時点で得られるウェーハー検査結果と組み合わせて、精査される位置のウェーハー座標を決定するように構成してもよい。このように、本明細書記載の実施態様は、ｔ１で生成されるレチクル検査結果およびＤＤＲを実行する時点に対応する時点で得られるウェーハー検査結果に基づいて、ＤＤＲの実行対象である欠陥サンプルを決定するのに使用してもよい。ＤＤＲの結果は、ｔ１とｔ２の間の特定の時点でレチクル欠陥が印刷可能になるのを判定するのに使用してもよい。かかる欠陥の１例が図２の画像４８に示してある。更に、ｔ１とｔ２の間のその後の時点で、別のレチクル欠陥が印刷可能になるのを判定するのに使用してもよい。その１例が図２の画像５０に例示してある。印刷可能になる欠陥に関する情報は、例えば、印刷可能になる欠陥と収率との関連性を判定するのに使用してもよい。この関連性は、レチクルに関する１つ以上の決定（例えば、修理）を行なうのに使用してもよい。
レチクル欠陥および汚染に関する上述のインライン監視は、重要な値を提供する。例えば、本明細書記載の実施態様を用いて、可及的速やかに、印刷可能なマスク欠陥を検出してもよい。その結果、主要な収率低下が回避できる場合がある。更に、実質的に高い解像度の画像化、並びに欠陥を検出、精査および／または計測するためにシステムが実行する計測のお陰で、本明細書記載の実施態様は欠陥への感度が実質的に高い。更に、本明細書記載の実施態様は、ウェーハーを監視するのに比較的迅速かつ手頃な値段のソリューション、すなわち比較的迅速かつ比較的正確なＥＢＲＣによってＤＤＲと一緒に実行できるソリューションを提供する。
本明細書記載の実施態様は、レチクル欠陥およびレチクル欠陥分類のインライン監視において、数多くの利点も提供する。例えば、本明細書記載の実施態様は、ＳＴＡＲｌｉｇｈｔのようなレチクル検査システムに直接連結できる手段を提供する。更に、ＤＤＲは実質的に高い位置精度を提供する。更に、本明細書記載の実施態様は、比較的数多くの欠陥を処理できるオフライン自動レシピ設定を提供する。例えば、本明細書記載の実施態様は、最近完了したレチクル検査を自動的に検出し、ウェーハーの設計とレチクル検査結果の特定の組み合わせに基づいて、監視プランを自動的に作成できるように構成してもよい。この監視レシピは、その後、検査済みレチクルを使って印刷されるウェーハーの特定のサブセット上で、自動的に実行されるようにしてもよい。
いくつかの実施態様では、コンピューターサブシステムは、製造工程中の複数の工程ステップで得られる欠陥情報を重ね合わせて、設計／工程相互関係問題を特定するように構成されてもよい。製造工程中の複数の工程ステップには、本明細書記載のウェーハー加工がどれでも含まれてよい。重ね合わせられる欠陥情報には、他の工程ステップにおいて類似または異なる方法で得られる欠陥情報と組み合わせて、本明細書記載の検出情報（例えば、電子ビーム精査サブシステムによって得られた画像を使って、コンピューターサブシステムが検出する欠陥に関する情報）がいずれも含まれてよい。例えば、ウェーハーのＣＭＰ加工後得られる欠陥情報は、異なる方法で入手される場合があるが、そういう欠陥情報も、本明細書記載の方法で得られる欠陥情報に重ね合わせることができる。重ね合わせられた欠陥情報は、ウェーハー全体に関する欠陥情報を含んでいてもよい（例えば、ウェーハーマップを重ね合わせることができる）。しかし、重ね合わせられた欠陥情報は、ウェーハーの一部（例えば、チップスタッキング）の欠陥情報を含んでいてもよい。この方法で、別の工程ステップ後検出される欠陥に関係している可能性のある、１つの工程ステップ後検出される欠陥を、相対位置に基づいて互いに関連付けることができ、その結果、設計／工程相互関係問題を判定または特定するのに使用可能な追加情報が提供される。同様に、設計欠陥に関係している可能性のある、１つ以上の工程ステップ後に検出される欠陥を、相対位置に基づいて互いに関連付けることができ、その結果、設計／工程相互関係問題を判定または特定するのに使用可能な追加情報が提供される。
上述したように、コンピューターサブシステムは、画像が取得されるウェーハー上の位置で、設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成される。このように、本システムは電子ビーム精査サブシステムを含み、従って欠陥精査システムであると見なされるが、検査タイプ機能を実行し、検査タイプ結果も生成できる。更に、図１に示されるように、本システムは欠陥精査タイプ機能を実行し、欠陥精査タイプ結果５２を生成することができる。例えば、本明細書記載の実施態様は、欠陥精査工程において、設計欠陥または工程欠陥の位置を特定できる方法、欠陥精査ツールおよびシステムを提供する。欠陥精査タイプ機能には、適切な欠陥精査タイプ機能であればどれを含めてもよい。例えば、１つの実施態様では、電子ビーム精査サブシステムは、諸々の位置でＣＤ計測を実行するように構成される。ＣＤ計測は、適切な方法であればどれを実行してもよい。
別の実施態様では、コンピューターサブシステム２２は、設計クリップ３８を使い、設計内の設計欠陥および工程欠陥の位置、製造工程で設計欠陥および工程欠陥がＰＷに及ぼす影響、設計欠陥および工程欠陥が設計に対応する装置の機能に及ぼす影響またはそのいくつかの組み合わせに基づいて、設計欠陥および工程欠陥を分類するように構成される。このように、コンピューターサブシステムは、設計内の欠陥の位置、並びに欠陥がＰＷおよび／または装置の機能に及ぼす影響に基づいて、欠陥を分類するように構成してもよい。
例えば、コンピューターサブシステムは、設計に基づいて欠陥を分類するように構成してもよい（例えば、設計クリップベースの分類またはＧＤＳベースの分類）。１つのかかる実施例では、コンピューターサブシステムは、コンピューターサブシステムが決定した位置の画像化を行った後、検出された欠陥に関してＧＤＳベースの分類を実行してもよい。ＧＤＳベースの分類は、電子ビーム精査サブシステム画像（例えばＳＥＭ画像）をＧＤＳと整合させ、「座標ミス」を除去し、設計内の欠陥の位置を決定するステップを含んでもよい。次に、設計内の欠陥の位置を用いて、その欠陥位置に対応する設計クリップを決定できる。ＧＤＳベースの分類には、欠陥位置用に取得された画像から抽出されるデータ並びに設計クリップから判定可能な設計情報の組み合わせを、その欠陥位置で使用してもよい。この分類に使用される設計情報は、電気ネットリストやフィルム厚情報などの追加データを含んでもよい。ＧＤＳベースの分類は、欠陥位置用に取得された画像から抽出されるデータ、例えば、欠陥はパターンかそれとも異物タイプの欠陥か、欠陥は凸か凹か、欠陥はウェーハー上の非ダミーパターンに影響を及ぼすか否かなどのデータを使用するステップを含んでもよい。
欠陥精査システムで実行されるＧＤＳベースの分類は、数多くの利点を有している。例えば、かかる分類は、欠陥を手動によって分類する必要性を排除または低減させる。手動分類の排除または低減は、分類中の人為的ミスを減少できる。更に、系統的変動およびランダムな変動を早期に検出できる場合がある。更に、ＧＤＳベースの分類は、検出された欠陥の「大体のＣＤ」および「キルプロバビリティ」を提供できる。ＧＤＳベースの分類の別の使用方法は、欠陥分類により、その欠陥位置または他の欠陥位置において、追加行動が駆動できることである。かかる追加行動の１例は、沈降粒子であることが判明した欠陥に関して素材分析を実行することである。かかる追加行動の別の例は、欠陥が既知の設計ホットスポットにおけるパターン欠陥として分類された場合、ウェーハーの複数のダイス上の同じ欠陥位置を計測することにより、追加のＰＷ特徴づけを実行することである。
同様に、設計クリップは、欠陥が製造工程のＰＷに及ぼす影響を決定するのに使用できる。例えば、欠陥に対応する設計クリップは上述の方法で決定できる。次に、設計クリップを用いて、その位置における欠陥が系統的欠陥源に対応するかどうかを決定する。その実行方法は本明細書に詳細に説明されている。このように、ウェーハー上で検出される欠陥は系統的欠陥源と関連付けることができ、系統的欠陥源がＰＷＱ分析に及ぼす影響は、系統的欠陥源に対応するＰＷＱ分析の結果から、あるいは系統的欠陥源に関してＰＷＱ分析を実行することにより決定できる。次に、欠陥と関連付けられた系統的欠陥源がＰＷに及ぼす影響は、欠陥について割り当てられ、欠陥の分類に使用できる。例えば、欠陥には、ＰＷ制限分類または非ＰＷ制限分類が割り当てられる。
更に、設計クリップは、欠陥が装置の機能に及ぼす影響を判定するのに使用できる。例えば、欠陥に対応する設計クリップは上述の方法で決定できる。欠陥位置に対応する設計に関する情報は設計クリップから決定でき、その欠陥の１つ以上の属性は、ウェーハー上の位置用に取得された画像から決定できる。設計および１つ以上の属性に関する情報は、本明細書記載の情報および属性のいずれを含んでもよい。かかる情報および属性を本明細書記載の方法で使用して収率シミュレーションを実行し、欠陥が装置の機能に及ぼす影響を判定してもよい。次に、欠陥が装置の機能に及ぼす影響はその欠陥の分類に使用できる。例えば、その欠陥には、装置機能影響分類または非装置機能影響分類が割り当てられる。
分類は、上述の情報の一部または全部に基づき、設計クリップを使用して、上述の方法で実行してもよい。例えば、設計内の設計欠陥および工程欠陥の位置のみに基づいて分類してもよい。別の実施例では、設計欠陥および工程欠陥が製造工程のＰＷに及ぼす影響のみに基づいて分類してもよい。しかし、上述の情報の一部または全部を用いて欠陥を分類してもよい。例えば、設計内の設計欠陥および工程欠陥の位置および設計欠陥および工程欠陥が設計に対応する装置の機能に及ぼす影響を欠陥の異なる属性として使用し、それらを併用して欠陥を分類してもよい。情報の他の組み合わせも可能であることは明白である。
別の実施態様では、コンピューターサブシステムは、諸々の位置で検出される設計欠陥および工程欠陥を特徴づけるように構成される。例えば、コンピューターサブシステムは、ＳＥＭ画像化（例えば、比較的高解像度のＳＥＭ画像化）、ＳＥＭ ＣＤ計測および他の技術を用いて、位置決めされた欠陥を特徴づけてもよい。更に、欠陥分類に破壊的技術と非破壊的技術の両方を用いるように本システムを構成できる。欠陥分類には、電子ビーム支援分類（ｅＰＡＣ）などの欠陥分類方法を含めてもよい。ｅＰＡＣを実行するのに使用可能な方法およびシステムの例は、共通所有である、２００５年１０月１２日にＴｅｈらによって出願された米国特許出願第１１／２４９，１４４号（２００６年４月２０日に米国特許出願公開第２００６／００８２７６３号として公開）（参照によりその全体が本明細書に援用される）に記載されている。本明細書記載の実施態様は、上記特許出願に記載されているように更に構成されてもよい。更に、約２０ｎｍを超える大きさを有する欠陥に関して、元素分析を実行するように本システムを構成してもよい。本発明は、ディレイヤリング方法、または共通所有であるＮａｓｓｅｒ−Ｇｈｏｄｓｉらに認可された米国特許第７，３６５，３２１号（参照によりその全体が本明細書に援用される）などに記載のシステムを使用し、「インフィルム」に位置する新しいＤＯＩおよび高アスペクト比欠陥の欠陥分析と組み合わせて、本明細書記載の方法で実行するように構成されてもよい。本明細書記載の実施態様は、上記特許に記載されているように更に構成されてもよい。
別の実施態様では、コンピューターサブシステムは、諸々の位置で取得された画像を設計クリップと比較し、その位置で設計欠陥および工程欠陥の位置決めをし、設計欠陥および工程欠陥分類し、設計欠陥および工程欠陥の相対計測を行い、設計欠陥および工程欠陥の余裕度分析を実行するように構成される。例えば、コンピューターサブシステムは、ＳＥＭ画像を設計クリップと比較することにより、欠陥の位置決めを行い、欠陥を分類し、相対計測および余裕度分析を実行するように構成してもよい。例えば、実施態様は、欠陥の位置決めを行なうため、設計ベースのパターン認識（ＰＲ）を使用してもよい。特に、コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムにより諸々の位置の座標で取得された画像とウェーハーの設計とを比較することにより、画像化中、（本明細書記載の方法で決定される）ウェーハー上のその位置を特定するように構成してもよい。１つのかかる実施例では、実質的に正確に特定の位置へ駆動するため、電子ビーム精査サブシステムにより取得されたダイスの画像に特定の設計情報を一致させるように、コンピューターサブシステムを構成してもよい。ＰＲと呼ばれるこの方法により、コンピューターサブシステムは、欠陥の位置を実質的に正確に特定できる。
自動欠陥位置決め（ＡＤＬ）目的のために、上述の方法で欠陥の位置決めをするように本システムを構成してもよい。例えば、本明細書の実施態様で使用される１つのＡＤＬ方法は、ダイス／ＧＤＳ ＡＤＬである。この方法には、ウェーハーの画像（例えば、ＳＥＭ画像、光学顕微鏡（ＯＰ）画像、または他のタイプの画像など）とウェーハーの設計情報とを比較するステップも含まれる。設計情報と比較するため、ダイスの画像はエッジマップ生成やサイズ変更など、いくつかの画像処理操作を行ってもよい。その結果得られる差画像を使って、欠陥候補のリストを生成し、最も蓋然性の高い原因を特定してもよい。例えば、複数の差異が異なる画像に検出または判定される場合があり、その異なる画像の最も蓋然性の高い欠陥を決定してもよい。次に、その最も蓋然性の高い欠陥を欠陥位置として決定してもよい。
コンピューターサブシステムは、画像と設計クリップとを比較し、本明細書に詳細に説明するように、設計欠陥および工程欠陥を分類するように構成してもよい。コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムにより取得された画像を用いて見出した欠陥の寸法と設計の寸法とを比較することにより、設計欠陥および工程欠陥の相対計測を実行するように構成してもよい。コンピューターサブシステムは、かかる比較の結果に基づいて、余裕度分析を実行するように構成してもよい。例えば、余裕度分析は、電子ビーム精査サブシステムにより取得された画像を用いて見出した欠陥のキル比を、その見出された欠陥とウェーハーの設計とを比較することにより決定するステップ、および／またはその見出された欠陥の寸法と設計の寸法とを比較することにより、その見出された欠陥の収率への影響を決定するステップを含んでもよい。このように、欠陥をウェーハーの設計と比較してもよいし、欠陥の寸法と設計の寸法を比較することにより、収率に及ぼす欠陥の影響を判定してもよい。
更なる実施態様では、コンピューターサブシステムは、設計欠陥および工程欠陥の差動寸法計測を実行し、設計欠陥および工程欠陥が欠陥であるかパラメトリック変動であるかを決定し、設計欠陥および工程欠陥が装置の性能または信頼性に影響を及ぼすか否かを決定し、並びにパラメトリック変動の余裕度対事前に設定した余裕度閾値を決定することにより、 余裕度分析を実行するように構成される。例えば、コンピューターサブシステムは、欠陥およびパターンの差動寸法計測を実行し、（ａ）これは欠陥であるかパラメトリック変動であるか、（ｂ）この欠陥は装置の性能または信頼性に影響を及ぼすか否か、並びに（ｃ）パラメトリック変動の余裕度対事前に設定した余裕度はいくつかを決定することにより、余裕度分析を実行するように構成される。１つのかかる実施態様では、コンピューターサブシステムは、余裕度分析の結果に基づいて、欠陥分類を実行するように構成される。例えば、欠陥分類は、上述の基準および他の基準に基づいてもよい。別のかかる実施態様では、事前に設定した余裕度閾値は、電子ビーム精査サブシステムを用いて決定される。例えば、余裕度閾値はＳＥＭを使って決定してもよい。
１つの実施態様では、製造工程はリソグラフィ工程を含み、コンピューターサブシステムは、検査ツールによって実行されるＰＷＱ分析の結果と画像とを用いて、リソグラフィ工程のＰＷを監視するように構成される。例えば、本明細書記載の実施態様は、設計ホットスポットおよびＰＷのインライン監視に使用してもよい。更に、コンピューターサブシステムは、類似の方法で、他の製造工程のＰＷを監視するように構成してもよい。検査ツールは、本明細書に記載されているようなレチクル検査システムまたはウェーハー検査システムを含んでもよい。あるいは、コンピューターサブシステムは、コンピューターサブシステムが実行するＰＷＱ分析の結果と画像とを用いて、ＰＷを監視してもよい。
１つのかかる実施例では、図３に示されるように、３つの異なるプロセスウィンドウ（例えばＰＷ１、ＰＷ２およびＰＷ３）を経時的に監視してもよい。最初のプロセスウィンドウであるＰＷ１は、図３のプロット５４に示されるように、蒸着工程の１つ以上のパラメーターの異なる値およびエッチング工程の１つ以上のパラメーターの異なる値からなるＰＷである。蒸着工程およびエッチング工程の１つ以上のパラメーターは、制御可能なこれらの工程のどのパラメーターを含んでもよい。かかるＰＷは、蒸着工程の１つ以上のパラメーターの異なる値セットおよびエッチング工程の１つ以上のパラメーターの異なる値セットで処理された数多くのウェーハーを使って決定してもよい。かかるウェーハー上の欠陥の検出ステップは、ウェーハー対ウェーハー比較を実行するステップを含んでもよい。この比較は、前出のＫｕｌｋａｒｎｉらおよびＺａｆａｒらによる特許出願に記載の方法で実行してもよい。ウェーハー対ウェーハー比較は、共通所有である、２００８年９月１９日にＢｈａｓｋａｒらにより出願された米国特許出願第１２／２３４，２０１号（２００９年３月２６日に米国特許出願公開第２００９／００８０７５９号として公開）（参照によりその全体が本明細書に援用される）に記載の方法により、本明細書記載の実施態様で実行してもよい。かかるＰＷ検査は、工程間の相互作用およびウェーハーレベル工程パラメーターの種々の値に起因する相互作用が原因で生じる欠陥を検出するのに、有効に実行してよい。第２のプロセスウィンドウであるＰＷ２は、図３のプロット５６に示されるように、リソグラフィ工程に関して露光の種々の値および照射線量の種々の値からなるＰＷである。第３のプロセスウィンドウであるＰＷ３は、他の適切なＰＷであればどのようなＰＷであってもよい。
図３のウェーハーマップが示すように、ＰＷ検査のいずれかによって検出される欠陥を用いて、工程がＰＷから外れたか、ＰＷの範囲内で実行されているか、それともＰＷの周縁近くで実行されているかを判定してもよい。特に、ウェーハーマップ５８は工程がＰＷから外れていることを示し、ウェーハーマップ６０は工程がＰＷの範囲内にあることを示し、種々の陰影を示しているウェーハーマップ６２は、工程がＰＷの周縁近くにあることを示している。更に図３のプロット６４で示すように、工程がＰＷとの関係において種々の時点のどこで進行しているかが、ウェーハー上でいくつの欠陥がその種々の時点において検出されるかに影響を与える。例えば、ウェーハーマップ５８に対応する陰影によってプロット６４に示されているように、工程がＰＷから外れる場合、ホットスポットはウェーハー上で欠陥となり、それが収率低下の原因となる場合がある。ＰＷの範囲内にある工程は、ウェーハーマップ６０に対応する陰影によってプロット６４に示されている。ＰＷの周縁近くにある工程は、ウェーハーマップ６２に対応する陰影によってプロット６４に示されている。
従って、ウェーハーの位置のサンプルを精査することによりＤＤＲをインライン監視で有利に使用してもよい。その場合、図３に示されるように、系統的欠陥が、工程欠陥以外の欠陥により、種々の時点で引き起こされている場合がある。例えば、欠陥（その１例を画像６６に示してある）が、図３に示される第４時点で１つ以上のウェーハー上に現れ、第２の異なる欠陥（その１例を画像６８に示してある）が、後の時点で、１つ以上のウェーハー上に現れるのを判定するのに、ＤＤＲを用いることができる。ＤＤＲを上述の方法で有利に実行して、工程がＰＷから外れた場合に欠陥へ移行するホットスポット（収率低下の原因となる場合がある）を検出してもよい。
コンピューターサブシステムによって生成されるホットスポット情報、およびコンピューターサブシステムまたは他のシステムによって実行されるＰＷＱ分析が生成するＰＷ情報に基づいて、かかるＤＤＲを実行してもよい。例えば、コンピューターサブシステムによって決定される位置には、ウェーハー上の設計ホットスポットの位置が含まれてもよい。ウェーハー上の設計ホットスポットの位置は、本明細書で詳細に説明される設計検査のアウトプットに基づいて決定されてもよい。コンピューターサブシステムは、設計ホットスポットで検出される欠陥を用いて、工程がＰＷから外れたか否かを決定してもよい。コンピューターサブシステムは、設計ホットスポットで検出される欠陥を用いて、ウェーハー上で１つ以上の工程を実行した１つ以上のパラメーターの値を決定してもよい。例えば、本明細書記載の実施態様には、電子ビーム精査サブシステムが得た欠陥の画像とＰＷＱ分析が生成した画像とを比較するステップが含まれてもよい。そして、ＰＷＱ分析を実行した１つ以上のパラメーターの値は、少なくともいくつかの点で、電子ビーム精査サブシステムが得た欠陥の画像と一致する画像に対応する場合、ウェーハー上で工程を実行した１つ以上のパラメーターの値として決定してもよい。
例えば、図４に示すように、コンピューターサブシステムは、本明細書記載の方法で決定した位置の座標において、電子ビーム精査サブシステムによって得られるダイスの画像７０（ウェーハー画像）と、異なる工程条件下におけるダイスの画像７２のシミュレートした（またはレンダリングした）ＰＷマトリックスとを比較するように構成してもよい。シミュレートしたマトリックスは、ＰＷの２つ以上のパラメーター（例えば、焦点と露光）が変化する時、所定設計のダイスの結果的画像を予測することにより、作成してもよい。更に、現在のサンプル画像をＰＷの種々の点を代表する複数のサンプル画像と比較してもよい。複数のサンプル画像はライブラリとしてデータ構造体に記憶させてもよい。従って、実施態様は、ＰＷの種々の点を代表するサンプル画像が記憶されているライブラリに現在のサンプル画像を一致させる（または一致させるように試みる）ように構成してもよい。
１つのかかる実施態様では、コンピューターサブシステムは、上述の比較ステップの結果に基づいてリソグラフィ工程に関する情報を決定することにより、リソグラフィ工程のＰＷを監視するように構成されてもよい。例えば、上述したように、コンピューターサブシステムは、ダイスの画像をシミュレートしたマトリックスと比較し、画像がマトリックス成分の１つと一致するかどうかを決定してもよい。従って、かかる比較は、ダイスの製造に使用される工程に関して何らかの情報をユーザーに提供する場合がある。例えば、図４に示すように、シミュレートしたＰＷマトリックス画像の１つがウェーハー画像に一致すると判定される場合がある。ウェーハー画像に一致すると判定されたシミュレートしたＰＷマトリックス画像は結果７４として示され、ＰＷ内のウェーハー画像に一致したシミュレートしたＰＷマトリックス画像は、図４の陰影部分７６によって示される。従って、上述の比較は、欠陥の原因となった焦点および／または露光の値を決定するのに使用してよい。このように、ＰＷＱ分析が実行される場合、設計の印刷に及ぼす焦点と露光の影響が決定できる。次に、欠陥がウェーハーの画像にどのように現れるかを使って、パラメーター値がどれ程ＰＷ中心から外れるかを決定してもよい。このように、本明細書の実施態様は、工程ツールの１つ以上のパラメーターのずれを検出および監視するのに使用できる。かかる情報は、工程システム、または欠陥が検出されたウェーハーの製造に使用される工程のパラメーター値を変更および／または修正するのに使用可能な他のシステムに、フィードバックできる。かかるシステムは、本明細書に詳細に説明される方法で実行されてもよい。
同様に、コンピューターサブシステムは、ウェーハー上の位置の座標において電子ビーム精査サブシステムによって得られる画像と、ウェーハー上で実行される１つ以上のパラメーターの異なる値で設計がウェーハー上にどのように印刷されるかを例示するシミュレートされた画像とを比較することにより、画像化中、その位置を特定するように構成してもよい。このように、コンピューターサブシステムが実行することのできる別のＡＤＬ方法は、ダイス／プロセスウィンドウマトリックスＡＤＬである。
ＤＤＲ、設計ホットスポット情報およびＰＷＱ分析結果を使って上述した方法で実行されるインライン監視は、半導体製造にとって重要な値を提供する。例えば、ＤＤＲは設計および／または写真の欠陥が引き起こすウェーハー上の欠陥の検出をできるだけ早期に可能とし、ひいては重大な収率低下の回避を可能とする。更に、上述のようにインライン監視にＤＤＲを使用することにより、実質的に高い解像度の画像化およびＤＤＲに使用可能な計測のお陰で、実質的に高い欠陥感度が提供される。更に、設計検査の結果を使って、欠陥が光学検査システムまたは電子ビーム検査システムによって検出されなかったかどうかを判定してもよい。特に、光学または電子ビーム検査によって検出できなかった欠陥を検出するのに、ＤＤＲを使用してもよい。かかるＤＤＲは、比較的高解像度のＳＥＭ画像化、比較的高解像度のティルトＳＥＭ画像化、集束イオンビーム（ＦＩＢ）画像化またはそのいくつかの組み合わせを用いて実行してもよい。更に、上述のようにインライン監視にＤＤＲを使用することにより、比較的迅速かつ比較的正確なＥＢＲＣと一緒に実行可能な、比較的迅速かつ手頃な値段のソリューションが提供される。
ＤＤＲを用いて上述の方法で実行されるインライン監視は、インライン監視用の他の方法およびシステムよりも多くの利点を提供する。例えば、本明細書記載の実施態様は、設計検査結果およびＰＷＱ検査結果への直接連結を提供する。更に、ＤＤＲは実質的に高い位置精度も提供する。更に、本明細書記載の実施態様は、比較的多数の欠陥を効果的に処理可能とするオフライン自動レシピ設定も提供する。例えば、本明細書記載の実施態様は、最近完了したＰＷＱ分析を自動的に検出し、ウェーハー設計とＰＷＱ分析結果の何らかの組み合わせに基づいて、監視プランを自動的に作成するように構成してもよい。次に、この監視レシピは、工程を実行するウェーハー（ＰＷＱ分析を実行した工程を使って処理するウェーハー）のいくつかのサブセット上で自動的に実行するようにしてもよい。
上述のシステムの各実施態様は、本明細書記載の方法で更に構成してもよい。更に、上述のシステムの実施態様は、本明細書記載の方法実施態様のどのステップを実行するように構成してもよい。
別の実施態様は、ウェーハー上の欠陥を精査するように構成されるシステムに関する。本システムは、製造工程を用いて設計を印刷するウェーハー上の個別位置において画像を取得するように構成された、電子ビーム精査サブシステム１０を含む。例えば、本システムは、図１に示される電子ビーム精査サブシステム２０を含んでもよい。設計は、本明細書記載の製造工程のいずれかを用いてウェーハー上に印刷してよい。
本システムは、ＰＷＱ分析結果に基づいて個別位置を決定するように構成されたコンピューターサブシステムも含む。例えば、本システムは、ＰＷＱ分析結果に基づいて電子ビーム精査サブシステム１０によって取得されるウェーハー１２上の画像の対象となる位置３０（個別位置）を決定するように構成された、図１に示されるコンピューターサブシステム２２を含んでもよい。コンピューターサブシステムは、本明細書で詳細に説明されるように、ＰＷＱ分析結果に基づいて個別位置を決定するように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、ＰＷＱ分析によって検出される欠陥の座標をウェーハー上の座標に変換することによって取得される画像の対象である、個別位置を決定してもよい。
ＰＷＱ分析結果は、本明細書記載のどのＰＷＱ分析方法を用いて生成してもよい。１つの実施態様では、ＰＷＱ分析は検査システムによって実行される。例えば、検査システム（例えば、ウェーハー検査システムであり、その中には本明細書記載のあらゆるウェーハー検査システムが含まれる）は、１つ以上のウェーハー上に印刷される画像を工程パラメーターの異なる値で生成し、画像を比較してレチクル上の欠陥を検出することにより、ＰＷＱ分析を実行するように構成してもよい。１つの実施態様では、コンピューターサブシステムは、ＰＷＱ分析を実行したシステムからＰＷＱ分析結果を取り入れるように構成される。例えば、コンピューターサブシステムは、個別検査サイト選択およびレシピ設定のため、ＰＷＱ分析結果を精査ＳＥＭに取り入れるように構成してもよい。
ＰＷＱ分析結果は、ＰＷＱ分析によって生成されるまたは生成可能な情報であればどの情報を含んでもよい。１つの実施態様では、ＰＷＱ分析結果には、欠陥情報、その分析に関係する分類情報および分析用に取得される画像が含まれる。例えば、ＰＷＱ分析結果は、欠陥位置、当該分析に関する分類情報および画像（例えば光学的パッチ画像）を含むＫＬＡＲＦまたはＬｏｔ Ｒｅｓｕｌｔファイルの形式になっている。このように、コンピューターサブシステムはＰＷＱ分析結果を全て取得でき、本明細書で詳細に説明されるように、そのＰＷＱ結果の一部または全部を使用することができる。
１つの実施態様では、ＰＷＱ分析結果は分類情報を含んでおり、コンピューターサブシステムは、ＰＷＱ分析の結果を含むファイルを用いて、複数のウェーハー上の個別位置を監視するためのレシピを作成するように構成される。例えば、ＰＷの周縁にあり、工程が名目値から逸脱すれば失敗する可能性が高く、従って定期的に監視する必要があるサイトを、ＰＷＱ分析は特定できる。更に、ＰＷＱ分析は、種々レベルの失敗の可能性を含む欠陥を特定するための欠陥分類情報を提供する。本システムは、ＰＷＱ分析結果および分類情報を含むファイルを用いて、かかるサイトを監視してもよい。このように、精査ＳＥＭは、ＰＷＱ分析結果を用いて、欠陥検査対象の位置を特定するレシピを作成してもよい。
コンピューターサブシステムは、欠陥を精査するためのレシピおよび／または本明細書記載の方法で決定される位置の座標およびウェーハー設計を用いて、個別位置を監視するためのレシピを作成するように構成してもよい。設定は、ウェーハーおよび／またはウェーハー上の欠陥の画像化を必要とせずに、「オフライン」で実行してもよい。このように、コンピューターサブシステムは、系統的欠陥精査レシピを作成するように構成してもよい。例えば、欠陥位置に比較的正確に駆動する能力は、系統的欠陥精査にとっては特に有利である。コンピューターサブシステムは、精査システムが系統的欠陥の位置決めをできるようにするレシピが自動的に設定されるように、何らかの設計情報（例えば、ウェーハー上に印刷される設計およびウェーハー上に設計を印刷するためのレイアウトに関する情報）を用いる設計ベース設定エンジンとして、あるいはそれを使用または含むように、構成してもよい。更に、本明細書で詳細に説明されるように、設計検査、レチクル検査およびＰＷＱ分析によって生成されるアウトプットを用いて、系統的欠陥精査サンプルおよびレシピ作成を実行してもよい。
別の実施態様では、コンピューターサブシステムは、ＰＷＱ分析結果およびレチクル検査システム３４によるレシピの検査結果に基づいて、個別位置を決定するように構成される。このステップは、本明細書に詳細に説明される方法で実行してもよい。いくつかの実施態様では、コンピューターサブシステムは、ＰＷＱ分析結果、設計検査によって検出される設計内の欠陥、ウェーハー上に印刷される設計のダイスの画像とデータベースに記憶されているダイスの画像とを比較することにより検出される設計内の追加欠陥、およびウェーハー検査システムによってウェーハー上に検出される欠陥に基づいて、個別位置を決定するように構成される。このステップは、本明細書に詳細に説明される方法で実行してもよい。
１つの実施態様では、電子ビーム精査サブシステムには光学顕微鏡（ＯＭ）も含まれる。例えば、図１に示されるように、電子ビーム精査サブシステム１０はＯＭ７８を含んでもよい。ＯＭは、適切な構成であればどのような構成を有していてもよい。例えば、ＯＭは、光の焦点をウェーハー１２に合わせ、ウェーハーから反射される光の焦点を検出器８２に合わせるように構成されたレンズ８０を含んでもよい。更に、ＯＭは、光源、１つ以上のアパーチャー、１つ以上のフィルター、１つ以上の偏光成分など、図１には示されていない数多くの構成部品を含んでいてもよい。かかる構成部品およびＯＭ内のかかる構成部品の配置は一般的に当業者には周知であるので、簡潔性のため、これ以上は本明細書では説明しない。ＯＭの検出器は、ウェーハー１２上の個別位置の画像８４を生成するように構成される。ＯＭが生成する画像は、あらゆる適切な形式を有していてもよく、あらゆる適切な画像（例えば、光学的パッチ画像）を含んでいてもよい。ＯＭの検出器が生成する画像は、コンピューターサブシステムがその画像を用いて本明細書記載の方法で１つ以上の機能を実行できるように、コンピューターサブシステムに提供してもよい。検出器とコンピューターサブシステムは、ＯＭの検出器が生成する画像をコンピューターサブシステムが受信できるように、本明細書で詳細に説明される方法で連結してもよい。
図１に示すように、ＯＭ７８は、電子ビーム精査サブシステム内の電子コラム１４から距離を置いて配置されてもよい。かかるいくつかの構成では、ステージ１８は、ウェーハー用にどちらの画像を取得するかに従って、電子コラムとＯＭの間でウェーハーを移動させるように構成してもよい。例えば、ウェーハー１２を電子コラム１４の下の位置から矢印２０で示される方向に移動させられるようにステージ１８を構成し、図１の仮想線で示されるように、ＯＭの下にウェーハー１２が配置されるようにしてもよい。しかし、ＯＭと電子コラムは、電子ビーム精査サブシステム内の構成が適切であれば、どのような構成を採用してもよい。
１つのかかる実施態様では、コンピューターサブシステムは、ＯＭ７８で取得した個別位置用の画像とウェーハー検査システム３２で取得した個別位置の光学的パッチ画像を使用して、ウェーハー上の個別位置を特定するように構成される。例えば、ＯＭ ＡＤＬ方法を用いて精査サイトを再配置しそれにアクセスしてもよい。その場合、検査システムおよびＳＥＭ内のＯＭから得られる光学的パッチ画像を使って、検査すべき位置を正確に決めることができる。１つのかかる実施例では、個別位置の１つでＯＭ７８によって得られた画像と、ウェーハー検査システムによって同じ位置で得られる光学的パッチ画像とを比較できる。その画像が実質的に一致しない場合は、ウェーハー上のＯＭの視野（ＦＯＶ）を変化させ、ＯＭによって別の画像を取得し、光学的パッチ画像がＯＭによって得られる画像と実質的に一致するまで、光学的パッチ画像と比較してもよい。比較の前に（例えば、ＯＭとウェーハー検査システムの光学的諸特性の違いを説明するため）、他の機能を実行してもよい。
いくつかのかかる実施態様では、本システムは、特定された個別位置に基づいて、その個別位置を電子ビーム精査サブシステムのＦＯＶに位置づけるように構成される。例えば、ＯＭを使って特定する個別位置に関する情報を用いて、（例えば、ＯＭと電子コラムの空間関係次第ではあるが）実質的に高い精度を有する電子コラムのＦＯＶに、ウェーハー上の同じ位置を位置づけることができる。このように、本システムは精査ＳＥＭとして構成してもよいが、ＯＭ ＡＤＬ方法を使って、目的のサイトを実質的に正確にＳＥＭ ＦＯＶ内に位置づけることができる。位置をこのようにしてＳＥＭのＦＯＶ内に位置づけることにより、ＳＥＭは更に小さいＦＯＶ（例えば２μｍ未満）を使ってサイト画像を獲得でき、参照画像を捕獲する必要性が排除され、その結果、移動／取得／計測（ＭＡＭ）時間が短縮され、処理量が増加する。更に、ＯＭ ＡＤＬ方法を使用すれば、技術交点毎に欠陥の寸法が小さくなるに従い、間違った位置を画像化する可能性が大幅に減少する。ＯＭ ＡＤＬ方法は、サイト毎にＰＲを設定する必要性も排除する。ＰＷＱ Ｌｏｔ結果において光学的パッチ画像にアクセスしない他のツールでは、この操作は必要である。このように、ＯＭ ＡＤＬ方法を使用することにより、迅速で簡単なレシピ設定および迅速な欠陥精査が可能になる。
１つの実施態様では、コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムによって個別位置用に取得される画像を使用して、欠陥がその個別位置に存在するかどうかを決定するように構成される。例えば、精査ＳＥＭは、レシピ内に特定された位置にアクセスし、ソフトウェアアルゴリズムを用いてその位置に欠陥があるかどうかを決定してもよい。コンピューターサブシステムは、個別位置に欠陥が存在するかどうかを決定するため、本明細書に詳細に説明される内容も含めて、あらゆる欠陥検査方法、アルゴリズムおよび技術を使用するように構成してもよい。
本実施態様に含まれるコンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムによって個別位置用に取得される画像を使用して、その個別位置で欠陥精査を実行するように構成される。このように、精査ＳＥＭツール（例えば、ＫＬＡテンコールから商業用として入手可能なＳＥＭ精査ツール）を使って、半導体ウェーハー上の個別位置を精査するように、本システムを構成してもよい。その場合、位置はＰＷＱ分析により特定される。これとは対照的に、欠陥精査システムのユーザーは、現在、工程パラメーターおよび欠陥性に関する以前の知識を使ってウェーハー上の位置を特定し、精査を行っている。しかし、ウェーハー上の位置を特定し精査するこの方法には数多くの不利な点が伴う。例えば、この方法には、工程ベースおよび／または設計ベースの分析は含まれない。その代わりに、この方法はユーザーの以前の知識に依存するので、潜在的な欠陥サイトを全てカバーすることはできない。更にこの方法は、ユーザー間および工程ステップ間または処理層間で一貫性がない。更にこの方法は手動式であり、設定に時間がかかりすぎる。更に、この方法では、ユーザーはサイト毎にＰＲ位置を設定し、正しい特徴が電子ビーム精査サブシステム内にあることを確認しなければならない。これとは対照的に、本明細書記載の実施態様は、ＰＷＱ分析に基づき、ユーザーの知識に依存することなく、理性的かつ自動的に精査サイトを選択するように構成される。この方法による精査サイトの選択は、複数の工程／ステップ／層／装置／ユーザーなどの間に一貫性を提供する。更に、本明細書記載の実施態様を使用すれば、工程内の潜在的弱点を全て捕捉し精査することができるので、失敗サイトを見逃す可能性が減少する。
コンピューターサブシステムは、多くの異なる方法で個別位置における欠陥精査を実行するように構成してもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、欠陥の余裕度（例えば、半導体装置の機能に及ぼす影響の重篤度）に基づいて欠陥分類を実行するように構成してもよい。かかる分類は、本明細書に詳細に説明される方法で行なわれるＤＢＢを用いて実行してもよい。コンピューターサブシステムは、本明細書記載の実施態様のいずれかに従って、個別位置で欠陥精査を実行するように構成されてもよい。
１つの実施態様では、ＰＷＱ分析結果にはボッサング画像が含まれ、コンピューターサブシステムは、ボッサング画像と、電子ビーム精査サブシステムによって個別位置用に取得される画像とを比較することにより、個別位置で欠陥精査を実行するように構成される。例えば、一連のボッサング画像を記憶させておき、比較することができる。これはＰＷＱ分析結果に連結していなければ可能ではない。ボッサング画像には、図４に示されるような画像を含めてもよい。個別位置用に取得される画像とボッサング画像との比較は、明細書に詳細に説明される方法で行ってもよい。
別の実施態様では、コンピューターサブシステムは、製造工程の１つ以上のパラメーターの名目値で印刷される設計に対応する画像をＰＷＱ分析結果から抽出し、その抽出された画像を使って複数のウェーハー上で個別位置を監視するためのレシピを作成するように構成される。例えば、ＰＷＱ分析との連結は、名目条件に対応し比較対象となる、「ゴールデン」画像または参照画像を抽出すると言う追加の利点を提供し、レシピ設定工程を迅速化かつ単純化する。
上述のシステムの各実施態様は、本明細書記載の方法で更に構成してもよい。更に、上述のシステムの実施態様は、本明細書記載の方法実施態様のどのステップを実行するように構成してもよい。
別の実施態様は、ウェーハー上で欠陥を精査するように構成された別のシステムに関する。このシステムは電子ビーム精査サブシステムを含む。レチクル付きで実行されるリソグラフィ工程を使ってウェーハー上に設計が印刷されるが、電子ビーム精査サブシステムは、そのウェーハー上の個別位置用に画像を取得するように構成されている。例えば、本システムは、図１に示されるような電子ビーム精査サブシステム１０を含んでもよい。本システムは、レチクルの分析結果に基づいて個別位置を決定するように構成されている、コンピューターサブシステムも含む。例えば、本システムは、レチクルの分析結果に基づいて位置３０（すなわち個別位置）を決定するように構成されている、図１のコンピューターサブシステム２２を含んでもよい。コンピューターサブシステムは、本明細書記載の実施態様のいずれかに従って、レチクルの検査結果に基づき、個別位置を決定するように構成されてもよい。
１つの実施態様では、コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムからファイルを取得するように構成される。例えば、コンピューターサブシステム２２は、レチクル検査システム３４からファイルを取得してもよい。コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムからファイルを取得できるように、本明細書に詳細に説明される方法で、レチクル検査システムに連結されていてもよい。ファイルには、レチクル検査結果、設計座標および設計クリップが含まれる。１つのかかる実施態様では、コンピューターサブシステムは、レチクル検査結果、設計座標および設計クリップを使って、レチクル座標をウェーハー座標に変換するように構成される。例えば、本システム（ＳＥＭ）は、レチクル座標をウェーハーに変換するため、設計座標および設計クリップを含む検査結果ファイルを取り込むことにより、レチクル検査システムと連結される。コンピューターサブシステムは、本明細書に詳細に説明される方法で、検査結果、設計座標および設計クリップを使用することにより、レチクル座標をウェーハー座標に変換してもよい。
コンピューターサブシステムは、本明細書記載の他の情報（例えば、レチクル検査結果、設計の検査によって検出される設計内の欠陥、ウェーハー上に印刷される設計のダイスの画像とデータベースに記憶されるダイスの画像との比較によって検出される設計内の追加欠陥、ウェーハー検査結果によってウェーハー上に検出される欠陥、レチクルに関して実行されるＰＷＱ分析結果）に基づいて個別位置を決定するように構成してもよい。
コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムによって個別位置用に取得される画像、レチクルの検査結果およびレチクル上に検出される欠陥の分類を使って、個別位置で欠陥精査を行なうようにも構成される。１つの実施態様では、レチクル上に検出される欠陥の分類は、レチクル分析システムによって実行される。このように、コンピューターサブシステムは、ＫＬＡテンコールから商業的に入手可能なＳＴＡＲｌｉｇｈｔ、ＳＴＡＲｌｉｇｈｔ−２、ＴｅｒａＳｃａｎレチクル検査システムなどレチクル検査ツールによるレチクル検査の結果および欠陥分類を用いて、半導体ウェーハー上の個別位置を精査するように構成されてもよい。従って、コンピューターサブシステムは、ＳＥＭ精査ツールを用いて、ＳＴＡＲｌｉｇｈｔおよび他のレチクル検査システムによって特定され分類された欠陥を照合確認できる。コンピューターサブシステムは、本明細書に詳細に説明される方法で、かかる欠陥精査を行なうように構成されてもよい。
いくつかの実施態様では、コンピューターサブシステムは、欠陥に対応する設計クリップに基づいて、個別位置を電子ビーム精査サブシステムのＦＯＶに位置づけるように構成される。このように、設計クリップは、個別位置をＳＥＭのＦＯＶに配置するのに使用できる。従って、コンピューターサブシステムは、電子ビーム精査サブシステムによって取得される画像と設計クリップとを比較することにより、ＡＤＬを実行するように構成してもよい。コンピューターサブシステムは、本明細書に詳細に説明される方法で、設計クリップに基づいて、個別位置を電子ビーム精査サブシステムのＦＯＶに位置づけるように構成されてもよい。コンピューターサブシステムによって実行されるＡＤＬ方法の別の例は、ダイス／レチクル検査光学的パッチ画像ＡＤＬである。パッチ画像にはＯＭ画像を含めてもよい。この方法には、比較的高解像度のダイスの光学的画像とレチクル分析システムによって以前に生成された比較的高解像度の光学的画像とを比較するステップを含んでもよい。この比較は、実質的に高い精度で、欠陥の再配置を可能にする。
１つの実施態様では、レチクル上の全ての周縁欠陥が精査および捕獲されるように、個別位置には、リソグラフィ工程のＰＷに影響を及ぼす欠陥の個別位置、ＰＷに影響を及ぼさない欠陥の個別位置、ウェーハー上に印刷される欠陥の個別位置およびウェーハー上に印刷されない欠陥の個別位置が含まれる。このように、全部の「周縁」欠陥を精査および捕獲するのにＳＥＭが利用できる。
１つの実施態様では、個別位置には、明視野（ＢＦ）光学ウェーハー検査システムによっては検出不可能なほどの大きさを有する欠陥の個別位置が含まれ、コンピューターサブシステムは、ＢＦ光学ウェーハー検査システムによっては検出不能な欠陥に関して差動寸法分析を実行するように構成される。このように、ＳＥＭは、ＢＦ分析システムによっては普通見逃されるほど実質的に小さい欠陥について、差動寸法分析を実行することができる。いくつかの実施態様では、コンピューターサブシステムは、個別位置用に取得される画像の特徴の寸法と、個別位置として取得される同じダイスの近傍の特徴の寸法とを比較することにより、個別位置で欠陥の差動寸法分析を実行するように構成される。例えば、差動寸法分析は、特徴の寸法を近傍のダイスではなく、近傍の特徴と比較することにより実行できる。この分析には絶対的な計測は必要ではない。従って、本明細書記載の実施態様は、差動寸法を含め、ＳＥＭ精査システムに関する追加の特徴を有利に提供する。
１つの実施態様では、コンピューターサブシステムは、画像と設計意図（例えば、設計者は設計をウェーハー上にどのように印刷しようと意図しているか）を比較するため、個別位置用に取得された画像と欠陥に対応する設計クリップとを比較するように構成される。例えば、電子ビーム精査サブシステムのＦＯＶに欠陥を配置する（これは上述の方法で実行してもよい）だけでなく、ＳＥＭ画像と設計意図とを比較するためにも、設計クリップが利用できる。個別位置用に取得された画像と設計意図との比較結果は、ウェーハー上にどのように印刷されたか、並びに印刷され方が設計意図とどのように異なっているかに基づいて、レチクル上の欠陥を分類するのに使用できる。かかる画像と設計クリップとの比較およびかかる比較の結果に基づく欠陥の分類は、本明細書に詳細に説明される方法で実行してもよい。このように、本明細書記載の実施態様は、強化レチクル検査システム（例えばＳＴＡＲｌｉｇｈｔ）欠陥分類を含め、ＳＥＭ精査システムに関する追加の特徴を有利に提供する。
別の実施態様では、コンピューターサブシステムは、個別位置用に取得される画像とデータベースに記憶されているダイスの画像とを比較するように構成される。個別位置用に取得される画像とデータベースに記憶されているダイスの画像との比較は、本明細書に詳細に説明される方法で実行してもよい。このように、本明細書記載の実施態様は、ダイス／データベース機能を含め、ＳＥＭ精査システムに関する追加の特徴を有利に提供する。
１つの実施態様では、コンピューターサブシステムは、レチクル検査結果および電子ビーム精査サブシステムによって個別位置用に取得される画像を使って、レチクル上に検出される欠陥が原因で生じるリソグラフィ工程のＰＷの変動を監視するように構成される。コンピューターサブシステムは、このように、本明細書に詳細に説明される実施態様のいずれかに従って、ＰＷの変動を監視するように構成されてもよい。このように、コンピューターサブシステムは、ＳＥＭ精査ツールおよびレチクル検査結果を用いて、レチクル欠陥が原因で生じるリソグラフィＰＷ変動の監視方法を実行できる。
本明細書記載の実施態様は、ＰＷリソグラフィの変動を監視する他の方法よりも多くの利点を有している。例えば、現在、ＩＣ製造業者は種々の段階でレチクルを検査している。例えば、レチクルがマスクショップから新たに到着した時、製造中加工されるウェーハーの数または経過時間に基づいて特定の頻度で、レチクルを修理した後、レチクルを製造に戻す前などである。レチクル上の欠陥は視覚的に精査され、分類される。顧客はこの情報に基づいて、レチクルが製造に値するか、修理が必要か、あるいは廃棄されるべきかを決定する。レチクルの検査結果とウェーハー上の実際の結果とを関連付けたがるＩＣ製造業者もいる。それを行なう１つの方法は、「Ｉｍａｇｅ Ｑｕａｌ」技術を使ってリピータ欠陥の開始を探すことである。その方法では、レチクルはシリコンウェーハー上のレジストに印刷され、ＢＦ検査を使ってリピータ欠陥を見出す。
しかし、ＳＴＡＲｌｉｇｈｔなどのレチクル検査システムは、感度が実質的に高く、ＰＷに影響を及ぼさない、あるいはウェーハー上に印刷すらされない場合がある膨大な数の欠陥を検出する。ウェーハーをチェックして、周縁欠陥が印刷されているかどうかを見出す有効な方法はない。Ｉｍａｇｅ Ｑｕａｌ方法を使ってウェーハー上の欠陥を検出することはできるが、ＢＦツールがその欠陥を特定する頃には、レチクルにとっては遅すぎる場合がある。つまり、工程は突然停止しなければならない場合がある。この方法は、ＢＦ検査システムの感度、およびレチクルに起因するリピータ欠陥を特定する能力によっても制限される。Ｉｍａｇｅ Ｑｕａｌ方法の別の欠点は、ダイス全体を検査し、真のリピータ欠陥から軽微でランダム欠陥を分離する必要があることである。従って、これらの方法はいずれも、リソグラフィＰＷに影響が及び始める前にレチクル欠陥を知らせることのできる実際的な方法は提供しない。
これとは対照的に、本明細書記載の実施態様は、リソグラフィＰＷに影響が及び始める前にレチクル欠陥を知らせたり、現在のＩｍａｇｅ Ｑｕａｌ技術が抱える課題に取り組んだりするのに使用できる。更に、本明細書記載の実施態様は、かかる既存の方法の全体的な性能を向上させると同時に、既存の方法の利点を取り入れることもできる。更に、本明細書記載の実施態様は、レチクル（例えば、１９３ｎｍ波長リソグラフィ用に設計されるレチクル）の寿命を延ばすのに使用できる追加の特徴を、ＳＥＭ精査システムに有利に提供できる場合がある。
１つの実施態様では、コンピューターサブシステムは、個別位置用に取得された画像をレチクルの検査結果を含むファイルに追加するように構成され、レチクル検査システムは、ファイルに追加された画像を使って、レチクル検査用のレシピを設定するように構成される。例えば、ＳＥＭ精査後、ＳＥＭ画像を検査結果ファイルに追加し、他のレチクル検査システムが改善されたレチクル設定用として使用できるようにする。コンピューターサブシステムが画像をレチクル検査結果ファイルに追加する方法は、適切な方法であればどの方法でもよい。電子ビーム精査サブシステムによって個別位置用に取得された画像をファイルに追加することにより、レチクル検査システムは、電子ビーム精査サブシステムによって取得された画像と、同じ位置における検査結果とを比較できるようになる。このように、レチクル検査システムは、ファイルに追加された画像を使って、レチクル検査システムによって検出された欠陥に関する更に多くの情報、例えば、レチクル検査によって検出された欠陥は実際の欠陥であるか、印刷される実際の欠陥であるか、あるいはＰＷ、装置の特性などに影響を及ぼすようには印刷されない実際の欠陥であるかなどの情報を決定できる。更に、レチクル検査システムによって決定された欠陥に関する追加情報に基づいて、実際の欠陥ではない欠陥、印刷されない欠陥、あるいはＰＷや装置の機能性などを低下させるほどには印刷に影響を及ぼさない欠陥は検査によってわずかに検出され、実際の欠陥、印刷される実際の欠陥およびＰＷや装置の機能性などを低下させるほど印刷に影響を及ぼすような欠陥は多く検出されるように、検査レシピの１つ以上のパラメーターを決定できる。追加された画像を含むファイルに基づいて、レチクル検査システムによって決定および／または変更可能な検査レシピの１つ以上のパラメーターは、レチクル検査ツールの調節可能なあらゆるパラメーターを含んでもよい。その中には、アウトプット取得パラメーター（例えば、入射角、照明の偏光および／または波長、集光角、検出の偏りなどの光学パラメーター）および欠陥検出パラメーター（例えば、欠陥検出閾値、欠陥検出方法またはアルゴリズム、フィルタリングの１つ以上のパラメーターなど）が含まれる。更に、レチクル検査レシピのかかる変更および／または設定は、レチクルの検査結果および上述のように個別位置で得られる画像を含むファイルを使って、コンピューターサブシステムによって実行されてもよい。
別の実施態様では、コンピューターサブシステムは、個別位置用に取得された画像をレチクルの検査結果を含むファイルに追加するように構成され、コンピューター実施方法は、ファイルに追加された画像を使って、追加設計の検査用レシピを設定するステップを含む。例えば、ＳＥＭ精査後、改善されたレシピ設定用としてＤｅｓｉｇｎＳｃａｎシミュレーションソフトウェアによって使用されるように、ＳＥＭ画像を検査結果ファイルに追加できる。コンピューターサブシステムは、画像をファイルに追加するにあたり、適切な方法であればどの方法を用いてもよいように構成してよい。電子ビーム精査サブシステムによって個別位置用に取得された画像をファイルに追加することにより、コンピューター実施方法は、電子ビーム精査サブシステムにより得られた画像、検査結果、および対応する位置で設計検査によって検出された欠陥を比較できるようになる。このように、コンピューター実施方法は、ファイルに追加された画像およびレチクルの検査結果を使って、設計検査によって検出された欠陥に関して更に多くの情報を決定できる。その中には、（１）設計検査によって検出された欠陥がレチクル上に欠陥を生成したかどうか、（２）設計欠陥がレチクル上に欠陥を生成したかどうか、レチクル上の欠陥がウェーハー上に実際の欠陥を生成したかどうか、ＰＷ、装置の特性などに影響を及ぼすほどには印刷されない実際の欠陥がウェーハー上に生成したかどうかなどが含まれる。更に、コンピューター実施方法によって決定される欠陥に関する追加情報に基づいて、コンピューター実施方法は、レチクル上に欠陥を生成しない欠陥、ウェーハー上に実際の欠陥を生成しないレチクル上の欠陥を生成する欠陥、あるいはＰＷや装置の機能性などを低下させるほどにはウェーハー上の印刷に影響を及ぼさない欠陥は設計検査によってわずかに検出され、レチクル上に欠陥を生成する欠陥、ウェーハー上に実際の欠陥を生成させるようなレチクル上の欠陥を生成する欠陥およびＰＷや装置の機能性などを低下させるほど印刷に影響を及ぼすような欠陥は多く検出されるように、設計検査レシピの１つ以上のパラメーターを決定できる。追加された画像を含むファイルに基づいて、コンピューター実施方法によって決定および／または変更可能な設計検査レシピの１つ以上のパラメーターは、設計検査レシピの調節可能なあらゆるパラメーターを含んでもよい。更に、コンピューターサブシステムは、上述のようなファイルに追加された画像を使って、追加設計の検査用レシピを設定するのに、コンピューター実施方法を実行するように構成してもよい。
更なる実施態様では、コンピューターサブシステムは、個別位置における欠陥精査結果に基づいて、レチクル検査用のレシピを変更するように構成される。例えば、ＳＥＭは、レチクル検査システムの設定を把握し、ＳＥＭ精査結果に基づいて検出される軽微欠陥の数を最小限度にする機能を含むことができる。このように、本明細書記載の実施態様は、精査システムにより生成される結果を用いて精査検査サイクル最適化（ＲＩＣＯ）を実行し、検査レシピを変更および更には最適化（例えば、レシピ検査システムのＲＩＣＯなど）するのに使用してもよい。コンピューターサブシステムは、本明細書に詳細に説明される方法による個別位置での欠陥精査の結果に基づいて、レチクル検査用のレシピを変更するように構成してもよい。
コンピューターサブシステムは、欠陥精査の結果に基づいて、１つ以上の検査システムの１つ以上のパラメーターを変更するように構成してもよい。１つ以上の検査システムには、電子ビーム精査サブシステムによって取得される画像のウェーハー上の位置を決定するのにコンピューターサブシステムが使用した、あらゆる検査システムが含まれてもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、検査、設計、レチクル、写真（リソグラフィ）またはそのいくつかの組み合わせ用に、システムフィードバックを生成するように構成されてもよい。コンピューターサブシステムは、系統的欠陥精査システムを使って系統的欠陥検査システムを最適化するように構成されてもよい。例えば、コンピューターサブシステムは、検査システム（例えば、設計検査システム、レチクル検査システムなど）を較正するように構成されてもよい。かかる実施態様では、ＤＤＲの結果を最初の系統的欠陥検査システムによってアクセス可能にしてもよい。実施態様は、各欠陥に関して、検査システムのパラメーターおよび精査結果を使用および／またはユーザーに提供し、その検査システムの微細調整および／または較正を可能にしてもよい。
更なる実施態様では、コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムに情報を送信し、レチクル検査システムから情報を受信することができる方法で、レチクル検査システムに連結される。本明細書記載の実施態様は、レチクル検査システムを含めて、追加の特徴をＳＥＭ精査システムに有利に提供してもよい（例えば、ＳＴＡＲｌｉｇｈｔインスペクター）。本明細書に詳細に説明される方法で、コンピューターサブシステムをレチクル検査システムに連結してもよい。更に、コンピューターサブシステムは、本明細書記載のどのような情報でもレチクル検査システムに送信してよい。コンピューターサブシステムがレチクル検査システムから受信する情報には、レチクル検査システムが生成するあらゆる情報が含まれてもよい。レチクル検査システムは、コンピューターサブシステムから受信する情報を使って、本明細書記載の１つ以上の機能を実行してもよいし、コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムから受信する情報を使って、本明細書記載の１つ以上の機能を実行してもよい。
上述のシステムの各実施態様は、本明細書記載の他のシステム実施態様のいずれかに従って更に構成されてもよい。更に、上述の各システム実施態様は、本明細書記載の方法実施態様のあらゆるステップを実行するように構成してもよい。
上述の各実施態様は、共通所有である２００７年１２月５日にＦｏｕｑｕｅｔらによって出願された米国特許出願第１１／９５０，９６１号（２００８年７月３日に米国特許出願公開第２００８／０１６３１４０号として公開）（参照によりその全体を本明細書に援用する）に記載の方法のあらゆるステップを実行するように構成、あるいは更に構成されてもよい。
更なる実施態様は、設計内の１つ以上の特徴を工程監視特徴として選択する、コンピューター実施方法に関する。本明細書で詳細に説明されるように、コンピューター実施方法は、半導体工程管理用の「スマートカナリア（ｓｍａｒｔ ｃａｎａｒｉｅｓ）」を選択するのに特に使用できる。この方法には、リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、設計内の特徴がどのようにウェーハー上に印刷されるかをシミュレートするステップも含まれる。異なる値には、リソグラフィ工程のＰＷの中心に対応する名目値も含まれる。シミュレートするステップは、ＫＬＡテンコールから商業用として入手可能なＤｅｓｉｇｎＳｃａｎなど、ＰＷマイクロリソグラフィシミュレーションツールを使って実行できる。例えば、シミュレーションツールは、工程パラメーター変動も含めて、リソグラフィ工程をシミュレートする。更に、シミュレーションステップには、ウェーハー印刷に使用されている工程に合わせて較正される、ＤｅｓｉｇｎＳｃａｎなどのリソグラフィシミュレーションツールを使って、設計印刷をシミュレートするステップも含まれてよい。更に、ＰＷの定義は、リソグラフィ工程の焦点および露光をはるかに超えた範囲にまで拡張してもよい。例えば、本明細書記載の実施態様は、リソグラフィ工程のあらゆる工程パラメーターまたはパラメーターの組み合わせをカバーするように拡張できる。更に、シミュレーションステップを実行する対象である、リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値が、リソグラフィ工程用の所定のＰＷ全体をカバーしてもよいし、更には所定のＰＷ全体を超える範囲にまで拡張してもよい。シミュレーションステップを実行する対象である、リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値は、シミュレーションステップを実行する対象の異なる値の範囲全体にわたって、適切な増分（例えば、走査間隔）を有していてもよい。
シミュレーションステップは、共通所有である、２００５年１月３１日にＳａｉｄｉｎらによって出願された米国特許出願第１１／０４８，８３０号（２００６年１０月１９日に米国特許出願公開第２００６／０２３６２９４号として公開）（参照によりその全体を本明細書に援用する）に記載の方法で実行してもよい。本明細書記載の実施態様は、上記特許出願記載の方法のあらゆるステップを含んでもよい。ウェーハー製造工程を作成するのに使用可能な方法およびシステムの例は、共通所有である、２００６年３月１４日にＨｅｓｓによって出願された米国特許出願第１１／３７４，７１０号（２００６年７月２０日に米国特許出願公開第２００６／０１６１４５２号として公開）（参照によりその全体を本明細書に援用する）に記載されている。本明細書記載の実施態様は、上記特許出願記載の方法のあらゆるステップを含んでもよい。
本方法は、特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を決定するステップも含む。例えば、１つ以上のパラメーターの値を決定するステップは、シミュレーションステップの結果（例えば、シミュレーション画像）と特徴の許容可能な特性を規定する基準とを比較するステップを含んでもよい。１つのかかる実施例では、特徴が失敗する値を決定するステップには、特徴の１つ以上の特性（例えばＣＤ）を決定し、決定されたＣＤとその特徴の許容可能なＣＤ（設計によって規定されてよい）とを比較するステップが含まれてもよい。しかし、特徴が失敗する値を決定するステップは、シミュレーション結果（例えば、シミュレーション画像）とその特徴の基準（例えば、名目値で特徴がどのように印刷されるかを例示するシミュレーション画像またはその特徴に対応する設計クリップ）とを比較することにより、ウェーハー上に印刷される特徴の欠陥を検出するステップを含んでもよい。特徴内に検出された欠陥は分析し、その欠陥がウェーハー上に製造されつつある装置に影響を及ぼすか否かを判定してもよい。その欠陥により、装置のパラメトリック特性が低下する、装置の機能が妨げられる、製造工程の収率が減少する、あるいはそのいくつかの組み合わせが生じるほどの影響が装置に及ぶ場合は、その欠陥を含む特徴は失敗したと決定してもよい。
異なる値毎のシミュレーションステップの結果を上述の方法で使用し、特徴が各異なる値で失敗するかどうかを決定してもよい。しかし、異なる値のサブセット（すなわち異なる値の一部だけ）における特徴のシミュレーションステップの結果を上述の方法で使用し、特徴が失敗する値を決定してもよい。例えば、特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を決定するステップは、名目値に対応するシミュレーションステップの結果を使用することから始め、次に、特徴が失敗したことをシミュレーションステップが示すまで名目値から離れるようにしてもよい。例えば、リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの１つの値で特徴が失敗したら、その特徴は値が名目値から離れても一般的に失敗する、あるいは値が名目値から離れるに従って更に激しく失敗する。従って、特徴が失敗したと決定される値である名目値から離れた最初の値に基づいて、名目値から離れた値に関してシミュレーション結果を実際に分析しなくても、その特徴は最初の値よりも更に名目値から離れた値で失敗したと決定できる。
更に、本方法には、名目値に最も近い値で失敗する１つ以上の特徴を特定するステップを含んでもよい。例えば、特定するステップには、目的の工程パラメーター（例えば、焦点および露光）をその名目値から変動させる間、最も失敗する傾向にある設計内の特徴を特定するステップを含んでもよい。このように、シミュレーション（ＤｅｓｉｇｎＳｃａｎなどのリソグラフィシミュレーションツールを使って実行してもよい）によって生成される結果を用いて、脆弱で潜在的に最も容易に失敗する傾向にある設計内の特徴ひいてはウェーハー上の特徴を特定できる。例えば、設計内の特定の幾何学構造は、その設計領域の残りの値よりも名目値に近い工程パラメーター値（例えば、焦点および露光）で失敗し始める。このように、シミュレーションステップの結果を使って、設計内の全フィギュアのうちどのフィギュアがＰＷの中心に最も近い位置で失敗するかを特定できる。名目値に最も近い値で失敗する１つ以上の特徴は、上述の決定ステップの結果を用いて特定してもよい（例えば、種々の特徴が失敗する、名目値に最も近い値を比較し、その種々の特徴のいずれが名目値に最も近い値で失敗するかを特定してもよい）。
更に、本方法は、リソグラフィ工程を監視するのに使用される特徴として、１つ以上の特定された特徴を選択するステップも含む。かかる特徴は、工程問題を早期に指摘すると言う意味で、「カナリア（ｃａｎａｒｙ）」特徴となり得る。このように、本方法は、全チップ、ＰＷリソグラフィシミュレーション結果を使って、カナリア特徴を自動的に選択してもよい。本明細書に詳細に説明されるように、１つ以上の特定された特徴を、できれば他の特徴と合わせて、リソグラフィ工程を監視する目的で選択してもよい。
１つの実施態様では、リソグラフィ工程を監視するのに１つ以上の選択された特徴を使用することにより、リソグラフィ工程の逸脱を、その逸脱が収率限界になる前に検出できる。例えば、本明細書記載の実施態様では、半導体製造工程の逸脱を、その工程逸脱が製造されている半導体の収率限界になる前に検出、分析および修正できるように、改善されたマイクロリソグラフィ工程制御が提供される。かかる工程制御は、工程問題を早期に指摘する機能を持つ、「カナリア」特徴によって達成される。かかる特徴から得られる詳細な情報を利用することにより、工程問題の指摘および問題の詳細の分析が達成できる。工程制御分野においては、工程問題の早期指摘能力により、収率限界欠陥によってウェーハーの製造が停止される事態が防止できる。
これとは対照的に、現在、レチクル設計の非アクティブな領域に配置される、特定の工程監視特徴が存在する。かかる監視特徴はマイクロリソグラフィ工程中にウェーハー上に印刷され、その後、ＣＤ ＳＥＭまたは他の適切な計測ツールによって計測および監視される。監視される特徴のＣＤでの過剰の逸脱は、ウェーハー製造に使用される工程の問題または逸脱を示すものである。
しかし、かかる工程監視特徴は、数多くの点で不利である。例えば、現在の方法に使用される工程監視特徴は、その範囲が制限されている。従って、一般的に、装置設計の最も脆弱な部分を示すものではなく、工程逸脱を早期に示すものでも、装置が後どれ程で故障するかを示すものでもない。工程逸脱の判定のこのような遅延によって、その工程逸脱は、工程が修正される前に収率限界になる可能性がある。更に、かかる特徴から得られる情報は、具体的にどのような工程逸脱が生じたのかを適切に分析するには不十分である。工程問題を指摘する内容がいくらかは存在するかもしれないが、逸脱の具体的なタイプを判定し、是正処置を施行するには、更に多くの時間、データおよび分析を必要とする。
広範なカナリア特徴が選択できる。選択される特徴は、早期失敗の傾向だけでなく、工程逸脱の明細に関して提供されるユニークな情報にも基づいて、優先順位を決めることができる。例えば、いくつかの実施態様において、その１つ以上の選択された特徴は、名目値に最も近い値で失敗する少なくとも１つの特徴を含み、その少なくとも１つの特徴は、名目値から離れた１つ以上のパラメーターの他の値全体に実質的に均一な失敗を有している。このように、１つの選択された特徴は、所定の領域におけるプロセスウィンドウの特徴である場合もあるが、広範な工程パラメーター値全体にわたって実質的に均一な失敗率を示す場合もある。
１つのかかる実施態様では、本システムは、名目値に最も近い値では失敗しないが、少なくとも１つの他の特徴の１つ以上の特性の異なる値が、１つ以上のパラメーターの異なる値のうち少なくともいくつかに対応するやり方で失敗する、少なくとも１つの他の特徴を特定するステップと、リソグラフィ工程を監視するのに使用される１つ以上の追加特徴として、前記少なくとも１つの他の特定された特徴を選択するステップとを含む。このように、失敗への傾向がある程度少なく、従ってＰＷ限界失敗ではない別の失敗が、工程が所定の失敗モードで特定の方向に逸脱したことを示すユニークな情報を提供する。例えば、特徴の１つ以上の計測可能な特性の異なる値が１つ以上のパラメーターの異なる値に対応する場合、工程制御中、その特徴の１つ以上の特性を計測することができ、その結果得られる値を使って、その特徴の印刷中に工程が操作しているその１つ以上のパラメーターの値を決定できる。従って、かかる特徴タイプは、重要な値を追加するので、工程監視用として選択され使用される特徴に含めるのが好ましい。
別の実施態様では、本システムは、１つ以上のパラメーターの異なる値のうち少なくともいくつかに関して異なるタイプの失敗を示す、少なくとも１つの他の特徴を特定するステップと、リソグラフィ工程を監視するのに使用される１つ以上の追加特徴として、前記少なくとも１つの他の特定された特徴を選択するステップとを含む。例えば、特徴の選択は、どのような工程条件が特定の失敗タイプの原因となるのかに関して、更に多くの情報を提供する特徴を含むように実行されてもよい。１つのかかる実施例では、ＰＷ限定特徴または特徴群が孤立ラインタイプの特徴を含まない場合でも、孤立ライン（例えば、高密度ラインではなく）に特有の失敗タイプが工程監視中に検出される場合があってもよいように、１つ以上の孤立ラインタイプ特徴を、リソグラフィ工程の監視用に選択される特徴に含めてもよい。
いくつかの実施態様では、本方法は、特徴をリソグラフィ的に同等な特徴群にビニングするステップを含む。１つのかかる実施態様では、１つ以上の特定された特徴を選択するステップは、リソグラフィ的にユニークな特徴がリソグラフィ工程の監視用の特徴として選択されるようにするため、少なくとも２つの群の各々から少なくとも１つの特徴を選択するステップも含む。例えば、本方法は、ユニークなケースが選択されるのを確実なものとするため、特徴をリソグラフィ的に同等な特徴にビニングするステップを含んでもよい。リソグラフィ的に同等な特徴を組み合わせるのに使用可能な適切なビニング技術は、例えば、譲受人共通として２００３年１１月１９日にＭａらにより出願された米国特許出願第１０／７１６，７５７号（参照によりその全体を本明細書に援用する）に記載されているＲｅｖｉｅｗＳｍａｒｔのように、適切な技術であればどの技術を用いてもよい。本明細書記載の実施態様は、上記特許出願記載の方法のあらゆるステップを含んでもよい。このように、ビニングの結果を使用することにより、工程管理パターン用の特徴を重複して選択するのを回避できる。リソグラフィ的に重複した特徴を選択するステップは、単一ウェーハーの印刷工程内で生じる変動を統計的に特徴づけたいと思う場合以外は、回避してもよい。
１つの実施態様では、本方法は、特徴の電気的重要性を決定するステップを含む。１つのかかる実施態様では、1つ以上の特徴を特定するステップは、特徴が失敗する名目値に最も近い値および特徴の電気的重要性の関数として、1つ以上の特徴を特定するステップを含む。例えば、設計内の異なる特徴の相対寄与を示すため、共通所有である、Ｈｅｓｓらにより２００４年１２月３日に出願された米国特許出願第１１／００３，２９１号（２００６年３月９日に米国特許出願公開第２００６／００５１６８２号として公開）（参照によりその全体を本明細書に援用する）に記載のＤｅｓｉｇｎＳｍａｒｔと類似の方法で、制御層を含むことができる。本明細書記載の実施態様は、上記特許出願記載の方法のあらゆるステップを含んでもよい。更に、電気的に最も重要な特徴は、最も関連性が高いという理由で、工程制御に使用するのが好ましい場合がある。制御層を用いることにより、特徴の変動相対傾向およびその特徴の相対寄与を評価し、有効な工程管理特徴であるがどうかを決定できる。
いくつかの実施態様では、本方法は、１つ以上の選択された特徴に基づいて、リソグラフィ工程を監視する計測ツール用のレシピを作成するステップを含む。例えば、本方法は、印刷したウェーハーから適切な寸法情報または他の情報を集めるのを可能にする、ＣＤ ＳＥＭまたは他の計測ツールレシピを製造工程から作成するステップを含んでもよい。このレシピは、自動的に生成および実施されることにより、データ収集を自動的に行なうのが理想的である。例えば、本方法は、ＣＤ ＳＥＭツール用のレシピを生成し、目的のカナリア特徴に関するＣＤ ＳＥＭ計測結果分析用の関連情報を集めるステップを含むことにより、その計測値を使って、かかる特徴の適切な印刷から逸脱した原因である実際の工程条件を推測するようにしてもよい。しかし、これは、ある程度の手動介入を伴って実行してもよい。
１つの実施態様では、リソグラフィ工程を監視するステップは、ＣＤ ＳＥＭを用いて、1つ以上の選択された特徴の1つ以上のＣＤを計測するステップを含む。ＣＤ ＳＥＭツールは、本明細書記載のように構成してもよい。しかし、リソグラフィ工程を監視するのに使用される計測ツールは、どのようなツールでも構わない。つまり、計測ツールはＣＤ ＳＥＭツールには限定されない。例えば、リソグラフィ工程を監視するステップは、計測ツールを用いて、目的の特徴のＣＤまたは他の特性を計測するステップを含んでもよい。このように、本明細書記載の実施態様は、ウェーハーＣＤ ＳＥＭツールとＰＷマイクロリソグラフィシミュレーションツール（ＤｅｓｉｇｎＳｃａｎなど）の間に、リンクを形成できる。
１つの実施態様では、本方法は、リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される１つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、その1つ以上の特性に基づいてリソグラフィ工程における逸脱を決定することにより、リソグラフィ工程を監視するステップを含む。例えば、リソグラフィ工程を監視するステップは、目的のカナリア特徴に関するＣＤ ＳＥＭ計測の結果を分析し、それをＰＷリソグラフィシミュレーション結果と比較することにより、かかる特徴の適切な印刷から逸脱した原因である実際の工程条件を推測するステップを含んでもよい。実際の工程逸脱を推測する機能は、迅速かつ手頃な値段の工程修正を可能にする。この機能はユーザーにとっては非常に重要な価値をもたらし、既存の製品ライン（例えば、ＤｅｓｉｇｎＳｃａｎ製品ラインおよび既存のＣＤ ＳＥＭ製品ライン）を連結すると言う利点を有している。かかる製品ラインの両方をこの方法により統合すれば、両方に付加価値が付与される。
別の実施態様では、本方法は、リソグラフィ工程によりウェーハー上に印刷される1つ以上の選択された特徴の１つ以上のＣＤを計測することにより、リソグラフィ工程を監視するステップを含む。1つ以上の計測値のその1つ以上の予測値からの逸脱は、リソグラフィ工程の逸脱を示す。例えば、本方法は、計測された特徴のＣＤを分析し、そのいずれかが許容可能な範囲の値から逸脱し始めているかどうかを判定するステップを含んでもよい。もし逸脱しているならば、それは追加分析を必要とする潜在的問題を示している。その追加分析は本明細書記載の方法で実行されてもよい。
いくつかの実施態様では、本方法は、リソグラフィ工程によりウェーハー上に印刷される1つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、計測ステップの結果をシミュレーションステップの結果と整合させ、監視により計測されるべきその1つ以上の選択された特徴上の1つ以上の位置を決定することにより、リソグラフィ工程を監視するステップを含む。例えば、ＣＤの特定の計測によって、特徴上の適切な位置が計測されているのを確実にするため、シミュレーション結果と計測結果とを比較する必要が生じる場合がある。計測ステップとシミュレーションステップの結果の比較は、本明細書記載の方法で実行してもよいし、計測ステップとシミュレーションステップの結果の整合も本明細書記載の方法で実行してもよい。
別の実施態様では、本方法は、リソグラフィ工程によりウェーハー上に印刷される1つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、その１つ以上の特性の計測値の、その１つ以上の特性の名目値からの逸脱を決定し、その１つ以上の特性の計測値に変動を引き起こした可能性の高い1つ以上のパラメーターの異なる値の範囲を決定することにより、リソグラフィ工程を監視するステップを含む。例えば、膨大な数の異なるタイプの特徴を選択して監視するならば、ウェーハー印刷工程がずれ始めた場合、複数の異なる特徴がＣＤ名目値からの変動を示し始めるであろう。このような異なる特徴の変動を分析すれば、具体的にどのような工程の逸脱が生じたかが分る。例えば、１つの特徴のライン幅が名目値よりも小さく、別のライン幅がその名目値よりも大きかった場合、リソグラフィのシミュレーション結果と計測結果とを比較し、逸脱の原因となった具体的な工程条件を推測することが可能である。上述の例では、最初のライン短縮は過少露光が生じたことを示し、第２の短縮は過少露光と組み合わさった負の焦点ずれ、あるいは過度露光が生じたことを示す場合がある。かかる結果を組み合わせれば、変動の原因となった可能性の高い工程パラメーター値の範囲が推測できる。
１つの実施態様では、本方法は、リソグラフィ工程によりウェーハー上に印刷される1つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、その１つ以上の特性に基づいて、実行されるべき1つ以上の是正手段を決定することにより、リソグラフィ工程を監視するステップを含む。例えば、工程パラメーター変動に関する情報（本明細書記載の実施態様のいずれかに従って決定可能）をその工程にフィードバックして計測ツールを再較正するか、あるいはその結果に確信がある場合には、単にパラメーター設定（例えば、焦点および露光）を調節し、逸脱を修正して、ウェーハー印刷を適切な条件へ復帰させてもよい。かかる方法によるパラメーター設定の調節は、当業者に周知の適切な方法であれば、どのような方法で実行してもよい。
上述のコンピューター実施方法の実施態様は、他の工程制御特徴および方法よりも多くの点で有利である。例えば、工程監視ポイントを選択するためのプールとして全ての設計特徴を使用すれば、最も広範囲なポイント、および収率限界の原因となり得る工程逸脱に関する最高の指標が提供される。リソグラフィのシミュレーションを使って、最も失敗する傾向にある特徴に焦点を合わせているので、ＣＤ ＳＥＭ源を最も有効に利用でき、工程制御の問題を最も迅速に特定できる。更に、シミュレーションによりリソグラフィ的に脆弱であることが分っている比較的多数の異なる特徴領域を使用しているので、この技術が、異なる工程問題を早期に検出するため、良好に代表されたポイントを選択していることが保証される。更に、いくつかの異なる問題指標があるので、複数の指標を使って、ウェーハー印刷の変動の原因である工程逸脱のタイプを推測できる。
本方法は、1つ以上の検査システムおよび欠陥精査結果によって検出される欠陥に関する情報を使って、系統的欠陥監視用に構成された試験構造体用の設計を生成し、その設計を製品ウェーハー上に印刷される設計に付加するステップを含んでもよい。例えば、本明細書記載の実施態様は、「真の」自動欠陥分類（ＡＤＣ）の設計分析用に構成してもよい。かかる設計分析は、画像分析（例えば、ＢＦ、暗視野（ＤＦ）、ティルトなど）、レイアウト、並びに設計および／または工程情報を組み合わせて、真のＡＤＣを実行するステップを含んでもよい。設計分析は、ＥＤＸ、ＦＩＢなどの二次的分析を含んでもよい。例えば、入手可能な比較的大量の情報、または本明細書記載の方法で生成可能な比較的大量の情報を使って、どのタイプの設計または設計内の特徴が最も問題を起こしやすいかを決定し、そういうタイプの設計または設計内の特徴を工程監視目的に使用される特徴として選択してもよい。
上述の実施態様では、ある設計（すなわち既存の設計）用に実行し、設計内の1つ以上の特徴を工程監視目的に選択し、そうすることにより、工程監視目的に使用すべきではない別の1つ以上の特徴を選択しないようにしてもよい。しかし、レチクルの非アクティブな領域に現在置かれている監視特徴は、かなり代表的なパターンである。そういうパターンは、ＰＷ限定されるべき特定の工程または設計用には設計されていない。更にそういうパターンは、ＰＷスペースの異なる部分をサンプリングするようには特別に設計されていない。
かかる問題への異なるアプローチ法は、使用される製造工程用に、かかる監視特徴を特別に設計することである。このように、本方法は、特別に構築および最適化した特徴を設計の未使用設計部分に使用し、上述のカナリア特徴として機能させてもよい。かかる設計工程は、ＫＬＡテンコールからも商業的に入手可能なＤｅｓｉｇｎＳｃａｎまたはＰＲＯＬＩＴＨなどのリソグラフィシミュレーションツールを使って、選択され使用された特徴はＰＷ限定であり、ＰＷのどの部分が使用されたかに関するユニークな情報も提供できることを確実にしてもよい。この方法では、ＣＤ ＳＥＭまたは他の監視ツールは、かかる具体的なフィギュアを測定できるだけであるが、次に、上述の分析法を用いて工程が有意に逸脱しているかどうか、並びにその逸脱は何なのかを決定できる。次に、全ＰＷ，全チップシミュレーションを用いて、検出された工程逸脱は収率限界に近いかどうかを決定できる。
かかる問題の多いタイプの設計は、新しい試験構造体または新しい試験ウェーハーを作成するのに使用してもよい。試験構造体または試験ウェーハーは、異なる工程用の異なる設計を含んでもよく、その試験構造体または試験ウェーハーを印刷するのに使用可能な新しいレチクルを作成するのに使用してもよい。試験構造体はウェーハー上の２つ以上のダイス内の同じ位置に配置してもよく、そのウェーハー上の２つ以上のダイスは、そのウェーハー全体に一定の間隔（例えば、ウェーハーの上部近くのダイス、ウェーハーの底部近くのダイス、ウェーハーの右側近くのダイス、ウェーハーの左側近くのダイス、およびウェーハーの中心近くのダイス）を置いて配置されてもよい。試験構造体用の情報は、ダイス位置、ダイス設計、サンプル、ＰＷパラメーターなどを含めてもよい。試験構造体は最も重要な設計を含んでもよい。例えば、かかる試験構造体は、系統的欠陥の効果的な監視を可能にするため、既存の製品ウェーハーに追加してもよい。
本方法は、1つ以上の検査システムおよび欠陥精査結果によって検出される欠陥に関する情報を使って、監視用ウェーハー用の設計を生成するステップを含んでもよい。監視用ウェーハーは、その監視用ウェーハーを製品ウェーハーと一緒に加工した後、系統的欠陥用に監視されるように構成されており、その監視用ウェーハー用の設計には、製品ウェーハーの重要な設計およびその重要な設計用のＰＷに対応する重要な設計の変形例も含まれる。例えば、監視用ウェーハーは、最も重要な設計および監視されるその最も重要な設計に対応するＰＷの特定の変形例を含むフルウェーハーであってもよい。監視用ウェーハーは、残りの製品ウェーハーと一緒に加工してもよく、あらゆる潜在的な系統的欠陥を効果的に監視するのに使用してもよいが、潜在的なランダム欠陥を監視するのに使用してもよい。かかる加工は、従来実行されているような製品ウェーハーの検査および／または精査の必要性を排除するのに使用してもよい。
本明細書記載の実施態様は、上記特許出願記載の他の方法のあらゆる他のステップを含んでもよい。更に、本明細書記載の方法実施態様は、上記特許出願記載の他の方法のあらゆる他のステップを含んでもよい。上述のコンピューター実施方法の各実施態様は、本明細書記載のシステム実施態様のいずれかによって、またはそれを使って実行してもよい。
本明細書記載の方法はいずれも、本明細書記載の１つ以上の方法の1つ以上のステップの結果を記憶媒体に記憶させるステップを含んでもよい。かかる結果には、本明細書記載のあらゆる結果が含まれてもよい。結果は、当業者に周知のあらゆる方法で記憶させてよい。更に、記憶媒体は、本明細書記載のあらゆる記憶媒体または当業者に周知の他のあらゆる適切な記憶媒体を含んでよい。結果を記憶させた後、記憶媒体内のその結果は、本明細書記載のあらゆる方法実施態様またはシステム実施態様、あるいはあらゆる他の方法またはシステムによってアクセスおよび使用可能である。更に、結果は、「永久的に」、「半永久的に」、一時的にまたはある期間、記憶させてよい。例えば、記憶媒体はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であり、結果はその記憶媒体内に必ずしも無期限に存在するわけではない。
別の実施態様は、コンピューター実施方法を実行し、工程監視特徴として使用される設計内の1つ以上の特徴を選択するため、コンピューターシステム上で実行可能なプログラム指示を含むコンピューター読み取り可能媒体に関する。１つのかかる実施態様は図５に示されている。特に、図５に示されるように、コンピューター読み取り可能媒体８６は、コンピューターシステム９０で実行可能なプログラム指示８８を含む。コンピューター実施方法は、リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、設計内の特徴がウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするステップを含む。設計内の特徴がウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするステップは、本明細書記載のいずれかの実施態様に従って実行してもよい。異なる値には、リソグラフィ工程のＰＷの中心に対応する名目値も含まれる。異なる値は、本明細書記載の他のあらゆる値を含んでもよい。
コンピューター実施方法は、特徴が失敗する1つ以上のパラメーターの値を決定するステップも含む。特徴が失敗する1つ以上のパラメーターの値を決定するステップは、本明細書記載の実施態様のいずれかに従って実行してもよい。更に、コンピューター実施方法は、名目値に最も近い値で失敗する1つ以上の特徴を特定するステップを含む。名目値に最も近い値で失敗する1つ以上の特徴を特定するステップは、本明細書記載の実施態様のいずれかに従って実行してもよい。更に、コンピューター実施方法は、１つ以上の特定された特徴を、リソグラフィ工程を監視するのに使用される特徴として選択するステップも含む。１つ以上の特定された特徴を選択するステップは、本明細書記載の実施態様のいずれかに従って実行してもよい。コンピューター実施方法は、本明細書記載の他の実施態様の他のあらゆるステップを実行するステップを含んでもよい。
本明細書に記載されるようなプログラム指示８８の実施方法は、コンピューター読み取り可能媒体８６に記憶させてもよい。コンピューター読み取り可能媒体は、読み取専用記憶素子、ランダムアクセスメモリ、磁気ディスク、光学ディスク、磁気テープなどのコンピューター読み取り可能媒体であってもよい。更に、コンピューター読み取り可能媒体は、当業者に周知の適切なコンピューター読み取り可能媒体であれば、他のどのような媒体を含んでもよい。
コンピューターシステム９０は、パーソナルコンピューターシステム、メインフレームコンピューターシステム、ワークステーション、影像コンピューター、並列プロセッサー、あるいは当業者に周知の他のあらゆる装置など、種々の形態を採用してよい。一般的に、「コンピューターシステム」と言う用語は、記憶媒体からの指示を実行する1つ以上のプロセッサーを有するあらゆる装置が含まれるように、広範に定義してよい。更に、本明細書記載のコンピューター実施方法は、本明細書記載のあらゆるコンピューターシステムを使用して、本方法の一部または全部のステップを実行するステップを含む。
上述のコンピューターシステムは、工程ツール、検査ツール、計測ツール、精査ツールまたは他のツールの一部を形成しない、独立型システムとして構成してもよい。かかる実施態様では、コンピューターシステムは、「有線」および／または「無線」部分を含む伝送媒体により、データまたは情報（例えば、検査システムからの検査結果）を他のシステムから受信および／または取得するように構成されてもよい。このように、伝送媒体は、コンピューターシステムと他のシステム間のデータリンクとして機能してもよい。更に、コンピューターシステムは、伝送媒体を通じて他のシステムにデータを送信してもよい。かかるデータには、例えば、本明細書記載の方法の結果、検査レシピまたは他のレシピ、そのいくつかの組み合わせなどが含まれてもよい。しかし、他の実施態様では、コンピューターシステムは計測システムに含まれる。計測システムは、本明細書に記載されるように構成されてもよい。
本発明の種々の態様の更なる変形例または代替実施態様は、本明細書の記載を考慮した当業者には明白であろう。例えば、ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥の検出、ウェーハー上の欠陥の精査、工程監視特徴として使用される設計内の1つ以上の特徴の選択、またはそのいくつかの組み合わせ用のシステムおよび方法が提供される。従って、本明細書の記載は例示のみであると解釈されるべきであり、その目的は、本発明を実行するための一般的方法を当業者に教示することである。本明細書に示され、記載されている本発明の形態は、現在好ましい実施態様であると解釈されるべきである。本明細書に例示および記載されている構成要素および素材は他と置き換えてもよいし、部品や工程は逆にしてもよいし、本発明の特定の特徴は独立的に利用されてもよいことは、本発明に記載されている利点を考慮した当業者には明白であろう。本明細書記載の構成要素は、以下の特許請求の項に記載される方法で、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく変更してもよい。

Claims (69)

  1. ウェーハー上の設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成されたシステムであって、
    製造工程を用いて設計が印刷されるウェーハーの画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムと、コンピューターサブシステムと、を備え、
    前記コンピューターサブシステムは、
    前記設計を検査して、前記設計内の欠陥を検出し、
    前記電子ビーム精査サブシステムにより得られる、前記ウェーハー上に印刷された前記設計内のダイスの画像と、データベースに記憶されているダイスの画像とを比較し、前記設計内の追加の欠陥を検出し、
    前記設計内の欠陥、前記設計内の追加欠陥およびウェーハー検出システムにより検出される前記ウェーハー上の欠陥に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定し、
    前記位置で得られた前記画像を用いて、前記位置における設計欠陥および工程欠陥を検出するように構成されている、システム。
  2. 前記コンピューターシステムは、複数のウェーハー上の前記位置で得られる前記画像を使用して、前記複数のウェーハー上の位置における前記設計欠陥および工程欠陥を監視するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記工程欠陥は、系統的欠陥、ランダム欠陥またはその組み合わせを含む、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記コンピューターサブシステムは、前記ウェーハー上に印刷されるダイスの画像と設計クリップとを比較することにより、前記設計欠陥および工程欠陥を検出するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  5. 前記コンピューターサブシステムは、前記設計内の前記設計欠陥および工程欠陥の位置、前記製造工程用のプロセスウィンドウに及ぼす前記設計欠陥および工程欠陥の影響、前記設計に対応する装置の機能性に及ぼす前記設計欠陥および工程欠陥の影響またはそのいくつかの組み合わせに基づいて、設計クリップを用いて前記設計欠陥および工程欠陥を分類するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記コンピューターサブシステムは、前記設計内のホットスポットを特定し、前記設計内のホットスポットに基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  7. 前記設計内の追加欠陥は、前記コンピューターシステムにより実行される前記設計の検査によっては検出されなかった、請求項１に記載のシステム。
  8. 前記コンピューターサブシステムは、プロセスウィンドウ品質分析を用いてレチクル上の欠陥を検出し、前記レチクル上の欠陥に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  9. 前記コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムによってレチクル上に検出される欠陥に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  10. 前記コンピューターサブシステムは、収率シミュレーション結果に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  11. 前記コンピューターサブシステムは、前記ウェーハー検査システムが生成する出力に基づき、前記ウェーハー検査システムによって前記ウェーハー上に検出される前記欠陥に関する情報を得るように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  12. 前記電子ビーム精査サブシステムは、臨界寸法計測を実行するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  13. 前記コンピューターサブシステムは、前記位置で検出される前記設計欠陥および工程欠
    陥の特徴づけをするように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  14. 前記コンピューターサブシステムは、前記位置で得られる画像と設計クリップとを比較して前記位置で前記設計欠陥および工程欠陥の位置決めをし、前記設計欠陥および工程欠陥を分類し、前記設計欠陥および工程欠陥の相対計測を実行し、前記設計欠陥および工程欠陥の余裕度分析を実行するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  15. 前記コンピューターサブシステムは、前記製造工程における複数の工程ステップからの欠陥情報を重ね合わせ、設計／工程の相互作用問題を特定するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  16. 前記コンピューターサブシステムは、前記設計欠陥および工程欠陥の差動寸法計測を実行し、前記設計欠陥および工程欠陥が欠陥であるかパラメトリック変動であるか、前記設計欠陥および工程欠陥が装置の性能または信頼性に影響を及ぼすか否か、並びに前記パラメトリック変動の余裕度対事前に設定した余裕度閾値を決定することにより、余裕度分析を行なうように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  17. 前記コンピューターサブシステムは、前記余裕度分析の結果に基づいて欠陥分類を行うように更に構成されている、請求項１６に記載のシステム。
  18. 前記事前に設定した余裕度閾値は、前記電子ビーム精査サブシステムを用いて計測される、請求項１６に記載のシステム。
  19. 前記コンピューターサブシステムは、前記設計を変更して前記設計内の欠陥を修正するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  20. 前記製造工程はリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記画像および検査ツールにより実行されるプロセスウィンドウ品質分析の結果を用いて、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウを監視するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  21. 前記コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムによるレチクルの検査結果に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するように更に構成され、前記製造工程は前記レチクルを用いるリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記画像および前記レチクルの検査結果を用いて、前記レチクル上に検出される欠陥により引き起こされる前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウの変動を監視するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  22. 前記製造工程はリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、前記設計内の特徴が前記ウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするように更に構成され、前記異なる値にはリソグラフィ工程のプロセスウィンドウの中心に対応する名目値も含まれ、前記コンピューターサブシステムは、前記特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を計測し、前記名目値に最も近い前記１つ以上のパラメーターの値で失敗する１つ以上の前記特徴を特定し、前記リソグラフィ工程を監視するのに用いられる前記特徴として特定される前記１つ以上の特徴を選択するように更に構成されている、請求項１に記載のシステム。
  23. ウェーハー上の欠陥を精査するように構成されたシステムであって、
    製造工程を用いて設計を印刷するウェーハー上の個別位置の画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムと、
    プロセスウィンドウ品質分析の結果に基づいて個別位置を決定し、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムにより得られた前記画像を用いて、前記個別位置で欠陥精査を実行するように構成されたコンピューターサブシステムと、を備える、システム。
  24. 前記プロセスウィンドウ品質分析の結果は、欠陥位置、前記分析に関係する分類情報および前記分析のために得られた画像を含む、請求項２３に記載のシステム。
  25. 前記プロセスウィンドウ品質分析の結果は分類情報を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記プロセスウィンドウ品質分析の結果を含むファイルを用いて、複数のウェーハー上の個別位置を監視するためのレシピを作成するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
  26. 前記製造工程はリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られた画像および前記プロセスウィンドウ品質分析の結果を用いて、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウを監視するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
  27. 前記コンピューターサブシステムは、前記プロセスウィンドウ品質分析の結果およびレチクル検査システムによるレチクルの検査結果に基づいて、前記個別位置を決定するように更に構成され、前記製造工程は、前記レチクルを用いたリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記レチクル上に検出される欠陥により引き起こされる前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウの変動を監視するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
  28. 前記プロセスウィンドウ品質分析は検査システムにより実行される、請求項２３に記載のシステム。
  29. 前記電子ビーム精査サブシステムは光学顕微鏡を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記光学顕微鏡によって得られる前記個別位置の画像およびウェーハー検査システムにより得られる前記個別位置の光学パッチ画像を用いて、前記ウェーハー上の前記個別位置を特定するように更に構成され、前記システムは、前記特定された個別位置に基づいて、前記電子ビーム精査サブシステムの視野に前記個別位置を位置決めするように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
  30. 前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる画像を用いて、欠陥が前記個別位置に存在するか否かを決定するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
  31. 前記コンピューターサブシステムは、前記製造工程の１つ以上のパラメーターの名目値で印刷される設計に対応する画像を、前記プロセスウィンドウ品質分析の結果から抽出し、複数のウェーハー上の前記個別位置監視のためのレシピを生成するため、前記抽出された画像を使用するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
  32. 前記プロセスウィンドウ品質分析の結果はボッサング画像を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記ボッサング画像と前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる画像とを比較することにより、前記個別位置で欠陥精査を実行するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
  33. 前記コンピューターサブシステムは、前記プロセスウィンドウ品質分析を実行するシステムから、前記プロセスウィンドウ品質分析の結果を取り入れるように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
  34. 前記コンピューターサブシステムは、前記プロセスウィンドウ品質分析の結果、前記設計の検査により検出される前記設計内の欠陥、前記ウェーハー上に印刷される前記設計のダイスの画像とデータベースに記憶されているダイスの画像とを比較することにより検出される前記設計内の追加欠陥、およびウェーハー検出システムによって前記ウェーハー上に検出される欠陥に基づいて、前記個別位置を決定するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
  35. 前記製造工程はリソグラフィ工程を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、前記設計内の特徴が前記ウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするように更に構成され、前記異なる値にはリソグラフィ工程のプロセスウィンドウの中心に対応する名目値も含まれ、前記コンピューターサブシステムは、前記特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を計測し、前記名目値に最も近い前記値で失敗する１つ以上の前記特徴を特定し、前記リソグラフィ工程を監視するのに用いられる前記特徴として特定される前記１つ以上の特徴を選択するように更に構成されている、請求項２３に記載のシステム。
  36. ウェーハー上の欠陥を精査するように構成されたシステムであって、
    レチクル付きで実行されるリソグラフィ工程を用いて設計を印刷するウェーハー上の個別位置の画像を得るように構成された電子ビーム精査サブシステムと、
    プロセスウィンドウ品質分析の結果に基づいて個別位置を決定し、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムにより得られた前記画像、前記レチクルの検査結果および前記レチクル上に検出される欠陥の分類を用いて、前記個別位置で欠陥精査を実行するように構成されたコンピューターサブシステムと、を備える、システム。
  37. 前記コンピューターサブシステムは、前記レチクルの検査結果および前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる画像を用いて、前記レチクル上に検出される前記欠陥により引き起こされる、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウにおける変動を監視するように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  38. 前記レチクル上に検出される前記欠陥の分類は、レチクル検査システムによって実行される、請求項３６に記載のシステム。
  39. 前記個別位置は、前記レチクル上の全限界欠陥が精査および捕獲されるように、前記リソグラフィ工程のプロセスウィンドウに影響を及ぼす欠陥の個別位置、前記プロセスウィンドウに影響を及ぼさない欠陥の個別位置、前記ウェーハー上に印刷される欠陥の個別位置、および前記ウェーハー上に印刷されない欠陥の個別位置を含む、請求項３６に記載のシステム。
  40. 前記個別位置は、明視野光学ウェーハー検査システムによっては検出不能なサイズを持つ欠陥の個別位置を含み、前記コンピューターサブシステムは、前記明視野光学ウェーハー検査システムによっては検出不能な欠陥に関して差動寸法分析を実行するように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  41. 前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置に関して得られる画像の特徴の寸法と前記個別位置と同じダイスの近傍の特徴の寸法とを比較することにより、前記個別位置の欠陥に関して差動寸法分析を実行するように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  42. 前記コンピューターサブシステムは、レチクル検査システムからファイルを得るように更に構成されており、前記ファイルは前記レチクルの検査結果、設計座標および設計クリップを含んでおり、前記コンピューターサブシステムは、前記検査結果、前記設計座標および前記設計クリップを用いてレチクル座標をウェーハー座標に変換するように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  43. 前記コンピューターサブシステムは、前記欠陥に対応する設計クリップに基づいて、前記個別位置を前記電子ビーム精査サブシステムの視野に位置決めするように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  44. 前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に取得される画像と前記欠陥に対応する設計クリップとを比較して、前記画像と設計意図とを比較するように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  45. 前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に得られる画像を前記レチクルの検査結果を含むファイルに追加するように更に構成されており、レチクル検査システムは、前記ファイルに付加された画像を用いて、レチクル検査用のレシピを設定するように構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  46. 前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に得られる画像を前記レチクルの検査結果を含むファイルに追加するように更に構成されており、コンピューター実施方法は、前記ファイルに付加された画像を用いて、追加設計検査用のレシピを設定するステップを含む、請求項３６に記載のシステム。
  47. 前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置の欠陥精査結果に基づいて、レチクル検査用のレシピを変更するように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  48. 前記コンピューターサブシステムは、情報をレチクル検査システムへ送信し、情報を前記レチクル検査システムから受信できるように、前記レチクル検査システムに連結されている、請求項３６に記載のシステム。
  49. 前記コンピューターサブシステムは、前記個別位置用に得られる画像とデータベースに記憶されているダイスの画像とを比較するように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  50. 前記コンピューターサブシステムは、前記レチクルの検査結果、前記設計の検査により検出される前記設計内の欠陥、前記ウェーハー上に印刷される前記設計のダイスの画像とデータベースに記憶されているダイスの画像とを比較することにより検出される前記設計内の追加欠陥、およびウェーハー検出システムによって前記ウェーハー上に検出される欠陥に基づいて、前記個別位置を決定するように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  51. 前記コンピューターサブシステムは、前記レチクルの検査結果および前記レチクル用に実行されるプロセスウィンドウ品質分析の結果に基づいて、前記個別位置を決定するように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  52. 前記コンピューターサブシステムは、前記リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、前記設計内の特徴が前記ウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするように更に構成され、前記異なる値にはリソグラフィ工程のプロセスウィンドウの中心に対応する名目値も含まれ、前記コンピューターサブシステムは、前記特徴が失敗する１つ以上のパラメーターの値を計測し、前記名目値に最も近い前記値で失敗する１つ以上の前記特徴を特定し、前記リソグラフィ工程を監視するのに用いられる前記特徴として特定される前記１つ以上の特徴を選択するように更に構成されている、請求項３６に記載のシステム。
  53. 設計内の１つ以上の特徴を工程監視特徴として使用するように選択するコンピューター実施方法であって、
    コンピューターシステムを使用するステップを備え、
    前記コンピューターシステムは、
    前記リソグラフィ工程の１つ以上のパラメーターの異なる値で、前記設計内の特徴が前記ウェーハー上にどのように印刷されるかをシミュレートするステップと、
    前記特徴が失敗する前記１つ以上のパラメーター値を決定するステップと、
    名目値に最も近い値で失敗する前記特徴の１つ以上を特定するステップと、
    前記特定された１つ以上の特徴を前記リソグラフィ工程を監視するのに使用される特徴として選択するステップと、を実行する、方法。
  54. 前記リソグラフィ工程を監視するステップは、臨界寸法走査電子顕微鏡を用いて、前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の臨界寸法を計測するステップを含む、請求項５３に記載の方法。
  55. 前記リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の臨界寸法を計測することにより、前記リソグラフィ工程を監視するステップを更に含み、前記１つ以上の臨界寸法の計測値の、前記１つ以上の臨界寸法の予測値からの逸脱は、前記リソグラフィ工程における逸脱を示している、請求項５３に記載の方法。
  56. 前記監視のために前記１つ以上の選択された特徴を使用するステップにより、前記リソグラフィ工程における逸脱が、収率限界となる前に、前記監視によって検出可能となる、請求項５３に記載の方法。
  57. 前記リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、前記１つ以上の特性に基づいて前記リソグラフィ工程におおける逸脱を決定することにより、前記リソグラフィ工程を監視するステップを更に含む、請求項５３に記載の方法。
  58. 前記リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、前記計測ステップを前記シミュレーションステップの結果と整合させ、前記１つ以上の選択された特徴上の１つ以上の位置を、前記監視ステップにより計測されるべき位置として決定することにより、前記リソグラフィ工程を監視するステップを更に含む、請求項５３に記載の方法。
  59. 前記リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、前記１つ以上の特性の計測値の前記１つ以上の特性の名目値からの変動を決定し、前記１つ以上の特性の前記計測値における変動の可能性が高い前記１つ以上のパラメーターの異なる値の範囲を決定することにより、前記リソグラフィ工程を監視するステップを更に含む、請求項５３に記載の方法。
  60. 前記リソグラフィ工程によってウェーハー上に印刷される前記１つ以上の選択された特徴の１つ以上の特性を計測し、前記１つ以上の特性に基づいて、実行すべき１つ以上の是正措置を決定することにより、前記リソグラフィ工程を監視するステップを更に含む、請求項５３に記載の方法。
  61. 前記１つ以上の選択された特徴は、前記名目値に最も近い値で失敗する少なくとも１つの特徴を含み、前記少なくとも１つの特徴は、前記名目値から遠く離れた前記１つ以上のパラメーターの他の値全体にわたって実質的に均一に失敗である、請求項５３に記載の方法。
  62. 少なくとも１つの他の特徴を特定するステップであって、前記名目値に最も近い値では失敗しないが、前記少なくとも１つの他の特徴の１つ以上の特性の異なる値が、前記１つ以上のパラメーターの異なる値のうち少なくともいくつかに対応するやり方で失敗する、前記少なくとも１つの他の特徴を特定するステップと、前記リソグラフィ工程を監視するのに使用される１つ以上の追加特徴として、前記少なくとも１つの他の特定された特徴を選択するステップとを更に含む、請求項６１に記載の方法。
  63. 前記１つ以上のパラメーターの異なる値のうち少なくともいくつかに関して異なるタイプの失敗を示す、少なくとも１つの他の特徴を特定するステップと、前記リソグラフィ工程を監視するのに使用される１つ以上の追加特徴として、前記少なくとも１つの他の特定された特徴を選択するステップとを更に含む、請求項５３に記載の方法。
  64. 前記特徴をリソグラフィ的に同等の特徴群にビニングするステップを更に含み、前記選択するステップは、前記リソグラフィ工程を監視するのに使用される特徴としてリソグラフィ的にユニークな特徴が選択されるように、前記群のうち少なくとも２つの群の各々から少なくとも１つの特徴を選択するステップを含む、請求項５３に記載の方法。
  65. 前記特徴の電気的重要性を決定するステップを更に含み、前記特定するステップは、前記特徴が失敗する前記名目値に最も近い値と前記特徴の電気的重要性との関数として、前記特徴の１つ以上を特定するステップを含む、請求項５３に記載の方法。
  66. 前記１つ以上の選択された特徴に基づいて、前記リソグラフィ工程を監視する計測ツール用レシピを生成するステップを更に含む、請求項５３に記載の方法。
  67. 前記設計を検査して前記設計内の欠陥を検出するステップと、前記ウェーハー上に印刷される前記設計内のダイスの画像とデータベースに記憶されるダイスの画像とを比較して、前記設計内の追加欠陥を検出するステップと、前記設計内の欠陥、前記設計内の追加欠陥およびウェーハー検査システムによって前記ウェーハー上に検出される欠陥に基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の前記ウェーハー上の位置を決定するステップと、前記位置のために得られた前記画像を用いて、前記位置で設計欠陥および工程欠陥を検出するステップを更に含む、請求項５３に記載の方法。
  68. 前記リソグラフィ工程を用いて前記設計を印刷するウェーハー上に、プロセスウィンドウ品質分析の結果に基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の個別位置を決定するステップと、前記電子ビーム精査サブシステムを用いて前記個別位置のために画像を得るステップと、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる前記画像を用いて、前記個別位置で欠陥精査を実行するステップとを更に含む、請求項５３に記載の方法。
  69. レチクル付きで実行される前記リソグラフィ工程を用いて前記設計を印刷するウェーハー上に、前記レチクルの検査結果に基づいて、電子ビーム精査サブシステムによる画像取得対象の個別位置を決定するステップと、前記電子ビーム精査サブシステムを用いて前記個別位置で画像を得るステップと、前記個別位置のために前記電子ビーム精査サブシステムによって得られる前記画像、前記レチクルの検査結果および前記レチクル上に検出される欠陥の分類を用いて、前記個別位置で欠陥精査を実行するステップとを更に含む、請求項５３に記載の方法。
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